KR100341521B1 - 가스 분배 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판(115)을 처리하기 위해 챔버(125) 내로 다수의 가스 공급물을 분배하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일실시예에서, 본 발명에 따른 시스템(155)은 챔버(125) 내로 공정 가스를 도입하기 위한 공정 가스 분사기(190), 및 공정 가스 분사기 상에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 공정 가스 분사기에 인접하게 위치된 다수의 실드 몸체(210,215)를 갖춘 실드 조립체(200)를 포함한다. 각각의 실드 몸체(210,215)는 스크린(230), 및 이러한 스크린을 통해 실드 가스를 이송하도록 내부에 일련의 구멍(245)을 갖춘 미터링관(240)을 갖추고 있다. 실드 가스는 다수의 흐름통로(255)를 통해 미터링관(240)으로 공급되는데, 각각의 흐름경로는 각각의 실드 몸체(210,215)로부터 실질적으로 동일한 흐름의 실드 가스가 제공될 수 있는 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스를 갖춘 흐름 제한기를 구비하고 있다. 바람직하게, 실드 가스가 압력 또는 흐름이 변화하는 공급기로부터 공급되더라도, 오리피스는 또한 각각의 미터링관(240)을 통한 실드 가스 흐름이 일정하게 될 수 있는 크기를 가진다.

Description

가스 분배 시스템 {GAS DISTRIBUTION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 화학 기상 증착(CVD) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학 기상 증착 시스템 내의 다수의 통로로 실질적으로 동일한 유량으로 가스를 공급하기 위한 개선된 가스 분배 시스템에 관한 것이다.
화학 기상 증착 시스템은 이미 공지되어 있으며, 기판의 표면 상에 여러 조성의 박막을 증착하거나 성장시키기 위해 널리 사용되고 있다. 예컨대, CVD 시스템은 반도체 웨이퍼 상에 유전층, 패시베이션층, 및 도판트층을 증착하기 위해 공통적으로 사용된다. CVD 시스템은 처리될 기판이 놓여있는 증착 챔버 내로 반응 공정 가스 또는 화학 기체를 도입함으로써 작동한다. 기화된 재료가 기판 위를 통과할 때, 이러한 기화된 재료는 기판의 표면 상에 흡수되고 기판의 표면 상에서 반응하여 박막을 형성한다. 여러 불활성 캐리어 가스는 또한 증착 챔버 내로 고체 소오스 또는 액체 소오스를 이송하기 위해 사용된다. 기판은 일반적으로 반응을 촉진시키기 위해 가열된다.
반도체 웨이퍼 처리에서 폭넓게 사용되는 CVD 시스템의 한 형태는 대기압 화학 기상 증착 시스템(atmospheric pressure vapor deposition system, 이하 APCVD 시스템이라함)이다. APCVD 시스템은 예컨대 바소로메우(Bartholomew)에게 허여된 미국 특허 제 4,834,020호에 개시되어 있는데, 본 발명에서는 이를 참조하였다. APCVD 시스템에서, 가스 소오스 화학물이 기판 상에서 반응하여 박막을 증착하는 동안, 증착 챔버는 대기압에서 작동한다. APCVD 시스템의 한 종류는 증착 공정 동안 일련의 증착 챔버를 통해 기판을 이동시키기 위해 벨트 또는 컨베이어를 사용한다. 전형적인 벨트-구동식 APCVD 시스템은 4 내지 6개의 개별적인 증착 챔버를 갖출 수도 있다. 각각의 증착 챔버는 기판을 처리하기 위해 공정 가스를 챔버 내로 도입하기 위한 선형 공정 가스 분사기와, 가스 및 부산물을 챔버로부터 배출시키기 위한 하나 이상의 배출 포트를 갖추고 있다.
선형 공정 가스 분사기는 예컨대 데돈트니(DeDontney) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,683,5116호에 개시되어 있으며, 본 발명에서는 참조하였다. 이러한 분사기는 전형적으로 기판의 표면으로부터 1인치 미만의 거리(대개, 1/8 내지 1/2 인치 정도)에 위치된 다수의 분사 포트를 갖추고 있다. 분사 포트와 기판 표면 사이에 이와같이 제한된 클리어런스를 가짐에 따라, 분사 포트는 증착 공정 동안 발생된 부산물 및 재료로 덮힐 수 있다. 이러한 재료 및 부산물은 또한 배출 포트의 하부 에지 상에 증착될 수 있다. 시간이 지남에 따라, 이들 증착물은 기판 상에 증착된 박막 내에 파묻히게 되는 입자 소오스를 축적하게 되는데, 이는 박막의 질을 저하시킨다. 따라서, 이러한 입자 소오스의 축적을 지체시키거나 방지해야만한다.
CVD 시스템의 분사 포트 및 배출 포트 상에 증착물이 축적되는 것을 감소시키기 위한 여러 시도가 수행되어 왔다. 이중 하나는 분사기와 배출 포트의 하부면에 인접한 지점에 분사기와 배출 포트를 둘러싸는 다수의 실드(shield)를 사용하는 것이다. 예컨대, 이러한 실드는 데돈트니에게 허여된 미국 특허 제 5,849,088호 및 트란(Tran)에게 허여된 미국 특허 제 5,944,900호에 개시되어 있는데, 이들은 본 발명에서 참조하였다. 각각의 실드는 전형적으로 질소와 같은 불활성 실드 가스가 도입되는 플레넘(plenum)을 형성하기 위해 스크린에 결합된 베이스 또는 지지체를 포함하고 있다. 실드 가스는 길이 방향을 따라 배열된 구멍을 갖춘 도관 또는 미터링관을 통해 플레넘으로 이송된다. 다수의 이송 라인은 APCVD 시스템에 설치된 가스 매니폴드 또는 벌크헤드로부터 미터링관으로 실드 가스를 제공한다. 이러한 가스 매니폴드는 전형적으로 이격되어 위치된 외부 실드 가스 공급기에 연결되어 있다. 불활성 가스는 실드에 인접한 영역에서 반응 공정 가스를 치환하고 희석시키기 위해 스크린을 통해 확산되며, 이에 의해 실드 그 자체 상에서의 증착이 감소된다.
3% 이하로 불균일도를 감소시키면서 전형적으로 200mm의 직경을 갖는 기판 상에 박막을 형성하는 것은 공정 가스 분사 영역에서의 가스 흐름 균형이 어느 정도 제어되고 한정되었는지의 여부에 점차 의존하게 된다. 기판이 고정된 방향으로 조립체 아래에서 이동하는 동안, 실드는 일반적으로 선형 공정 가스 분사기의 측면을 보호한다. 박막이 3% 미만의 불균일도를 갖도록 하기 위해, 실드 가스는 공정가스가 공정 후에 안정한 상태를 유지하도록 흘러야 하며, 또한 공정 가스는 분사기의 각각의 측부 상에서 분사기 자체의 길이를 따라 그리고 대향하는 측부 상에서 흐르는 가스에 대해 양호하게 한정되는 것이 중요하다. 따라서, 공정 가스의 흐름을 분열시키지 않도록 실드 가스를 양호하게 한정하고 제어할 수 있는 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다.
주어진 실드로부터의 실드 가스의 흐름은 관련된 미터링관 내의 구멍의 수와 크기, 실드 가스가 미터링관으로 제공될 때의 부피 유량 및 압력에 의존한다. 이러한 부피 유량 및 압력의 두 인자는 실드 내의 미터링관을 실드 가스 공급기로 연결하는 이송 라인의 길이와 직경에 부분적으로 의존한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이들 이송 라인(10)의 길이는 전형적으로 실드(12)로부터 실드로 그리고 하나의 증착 챔버(14)로부터 다른 증착 챔버로 변화된다. 이들 변화는 APCVD 시스템을 물리적으로 제한하는데, 즉 가스 매니폴드(16) 또는 가스 공급기(18)로부터 더 멀리 떨어진 증착 챔버 내의 실드는 보다 긴 이송 라인(10)을 필수적으로 요구하며, 이러한 이송 라인의 길이 또는 직경은 불완전하게 제조될 수도 있다. 이들 변화는 각각의 미터링관(도시되지 않음) 또는 실드(12)로부터 안정하고 양호하게 한정되며 제어된 흐름의 형성을 어렵게 한다.
상기한 구성이 가지는 또다른 문제점은 실드 가스 공급기로부터 배출된 실드 가스의 흐름 또는 압력의 변화가 미터링관으로부터 불안정하고 불균일한 흐름을 유발하여, 공정 가스 흐름을 분열시키고 박막 두께를 불균일하게 한다는 점이다. 따라서, 실드 상에 증착물이 축적되는 것을 현저하게 감소시킬 수 있는 실드 가스 흐름을 제공할 수 있고, 단일 증착 챔버 내에서 균일한 공정을 보장하도록 충분한 균형을 이루면서 안정된 실드 가스 흐름을 제공할 수 있으며, 그리고 각각의 챔버로부터 균일한 공정을 보장하도록 다수의 챔버를 가로질러 충분한 균형을 이루면서 안정된 실드 가스 흐름을 제공할 수 있는 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다.
상기한 문제점들을 해결하기 위한 종래의 방법은 별개의 압력 조절기 또는 질량 유동 제어기를 각각 갖춘 개별적인 라인을 통해 실드 내의 각각의 미터링관을 실드 가스 공급기로 연결시키는 것이다. 이러한 방법이 갖는 근본적인 문제점은 4개의 실드를 각각 갖춘 4개의 챔버를 구비한 단일 APCVD 시스템용 16개의 압력 조절기 또는 질량 유동 제어기를 구입, 설치, 및 유지하는데 비용이 증가한다는 점이다. 더욱이, 이러한 방법은 다른 실드와 관련하여 각각의 실드로부터의 실드 가스 흐름이 균형을 유지하는 문제점을 해결하지 못한다. 사실, 다수의 압력 조절기 또는 질량 유동 제어기를 구비하는 것은 이들 모두가 서로에 대해 보정을 유지해야만 하거나, 또는 불균일한 실드 가스 흐름을 유발하기 때문에 문제점을 복잡하게 할 수 있다. 결과적으로, 단순함 및 유지 보수를 용이하게 하기 위해, 단일 라인이 주어진 가스에 대해 APCVD 시스템을 가스 공급기에 연결하는 것이 바람직하다는 것이다.
따라서, APCVD 시스템 상에 증착물의 형성 및 축적을 현저하게 감소시키면서 APCVD 시스템 내의 챔버의 분사 포트 및 배출 포트를 둘러싸는 실드로 실드 가스 흐름을 이송하는 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다. 또한, 양호하게 제어되고 한정된 공정 가스가 챔버 내의 기판 둘레를 흐르도록 충분히 안정되고 균형을 이룬실드 가스 흐름을 제공하는 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다. 또한, APCVD 시스템 내에서 다수의 챔버로부터 균일한 공정을 보장하도록 충분히 안정되고 균형을 이룬 실드 가스 흐름을 제공하는 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다. 또한, 다수의 개별적인 압력 조절기 또는 질량 유동 제어기를 사용하지 않으면서, 실드 가스 공급기로부터의 흐름 또는 압력의 변화에 기인한 실드 가스 흐름에서의 변화를 감소시키는 장치 및 방법을 필요로 하게 되었다.
본 발명의 목적은 화학 기상 증착 시스템의 챔버 내로 가스를 도입하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 목적은 실질적으로 일정하고 동일한 유량으로 다수의 통로를 통해 챔버 내로 실드 가스를 도입하기 위한 개선된 가스 분배 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 화학 기상 증착 시스템의 다수의 챔버 내의 다수의 실드로 가스를 이송하기 위한 이송 라인을 도시한 개략도.
도 2는 벨트-구동식 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 시스템의 개략적인 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 분배 시스템을 갖춘 챔버를 도시한 대기압 화학 기상 증착 시스템의 부분 측면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분배 시스템을 갖춘 챔버를 도시한 대기압 화학 기상 증착 시스템의 부분 측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 다수의 이송관으로 실질적으로 균일한 흐름의 실드 가스를 제공하기 위해 APCVD 시스템을 작동시키는 공정의 실시예를 도시한 플루우챠트.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : APCVD 시스템 115 : 기판
120 : 공정 머플 125 : 챔버
140 : 배출 시스템 155 : 가스 분배 시스템
175a,175b : 배출 포트 190 : 공정 가스 분사기
195 : 분사 포트 200 : 실드 조립체
210,215 : 실드 몸체 230 : 스크린
240 : 미터링관 250 : 가스 매니폴드(벌크헤드)
255 : 흐름통로 265 : 흐름 제한기
270 : 오리피스
본 발명의 일실시예에 따르면, 가스 분배 시스템은 챔버 내로 공정 가스를 도입하기 위한 공정 가스 분사기, 및 공정 가스 분사기 상에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 공정 가스 분사기에 인접하게 위치된 다수의 실드 몸체를 갖춘 실드 조립체를 포함한다. 각각의 실드 몸체는 스크린, 및 이러한 스크린을 통해 실드 가스를 이송하기 위해 내부에 일련의 구멍을 갖춘 도관을 구비하고 있다. 이러한 실드 가스는 불활성 가스 또는 희석 가스일 수 있으며, 다수의 흐름통로를 통해 배출구로 공급되는데, 하나 이상의 흐름경로는 실드 가스를 공급하기 위해 각각의 도관에 연결되어 있다. 각각의 흐름통로는 각각의 실드 몸체로부터 실질적으로 동일한 흐름의 실드 가스가 제공될 수 있는 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스를 갖춘 흐름 제한기를 포함하고 있다. 이러한 흐름 제한기는 도관의 유입부에 연결된 이송 라인 내에 또는 도관 그 자체 내에 위치될 수 있다. 바람직하게, 실드 가스가 압력 또는 흐름이 변화하는 단일 실드 가스 공급기로부터 공급되더라도, 오리피스는 또한 각각의 도관을 통한 실드 가스 흐름을 일정하게 유지시킬 수 있는 크기를 가진다.
일반적으로, 각각의 도관 내의 구멍들은 다른 도관들의 구멍들의 단면적과 실질적으로 동일한 전체 단면적을 갖는다. 따라서, 각각의 실드 몸체로부터 균일한 흐름의 실드 가스를 제공하는 것은 각각의 도관으로 유입부에서 실질적으로 균일한 배압(backing pressure)을 제공하도록 오리피스의 크기를 조절함으로써 달성되며, 일정한 흐름은 공급기로부터의 압력 또는 흐름의 변화를 허용하도록 충분히 큰 배압을 제공함으로써 달성된다. 충분한 배압을 제공하기 위해, 각각의 도관 내의 구멍이 전체 단면적(A구멍)을 가지고, 도관과 관련된 흐름통로는 단면적(A흐름통로)을 가지는 경우, 흐름통로 내의 흐름 제한기에서의 오리피스의 단면적(A오리피스)은 구멍들의 전체 단면적보다 작아야 하며, 구멍의 전체 단면적은 흐름통로의 단면적 보다 작아야 한다(A오리피스＜A구멍＜A흐름통로). 바람직하게, 모든 흐름통로 내의 흐름 제한기 내의 모든 오리피스의 단면적의 합(전체 A오리피스)은 모든 도관 내의 구멍들의 단면적의 합(전체 A구멍) 보다 작아야 하며, 모든 도관 내의 구멍들의 단면적의합은 모든 흐름통로의 단면적의 합(전체 A흐름통로) 보다 작아야 한다(전체 A오리피스＜전체 A구멍＜전체 A흐름통로). 보다 바람직하게, 전체 A구멍/전체 A오리피스≥1.5이며, 전체 A흐름통로/전체 A구멍≥1이다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 기판을 처리하기 위해 화학 기상 증착 시스템을 작동시키는 방법에 관한 것이다. 이러한 공정에서, 다수의 실드 몸체를 포함하는 실드 조립체는 공정 가스 분사기 상에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 공정 가스 분사기에 인접하게 제공되어 있다. 각각의 실드 몸체는 스크린, 및 스크린 상에 공정 부산물의 증착을 감소시키기 위해 스크린을 통해 실드 가스를 이송시킬 수 있는 일련의 구멍을 갖춘 도관을 구비하고 있다. 실드 가스는 다수의 흐름통로를 통해 도관으로 공급되며, 흐름통로를 통한 실드 가스의 흐름은 각각의 흐름통로 내에 내부에 오리피스를 갖춘 흐름 제한기를 제공함으로써 제한된다. 오리피스는 각각의 실드 몸체로부터 실질적으로 균일한 실드 가스의 흐름이 제공될 수 있는 단면적(A오리피스)을 갖는다. 이러한 기판은 챔버 내에 위치되며, 이러한 기판을 처리하기 위해 공정 가스가 공정 가스 분사기를 통해 챔버 내로 도입된다. 바람직한 일실시예에서, 각각의 도관 내의 구멍은 다른 도관들의 단면적과 실질적으로 동일한 전체 단면적(A구멍)을 가지며, 동일한 실드 가스 흐름은 각각의 도관으로 유입부에서 균일한 배압을 발생시킬 수 있는 크기를 갖는 오리피스를 갖춘 흐름 제한기를 제공함으로써 달성된다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 본 발명은 기판을 처리하기 위한 CVD 시스템에 관한 것으로서, 이러한 시스템은 실드 조립체의 각각의 실드 몸체로부터 균일한 실드 가스 흐름을 제공하기 위한 수단을 갖추고 있다. 전형적으로, 시스템은 또한 기판이 처리되는 챔버, 및 공정 가스를 챔버 내로 도입하기 위한 공정 가스 분사기를 포함한다. 실드 몸체는 공정 가스 분사기 상에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 공정 가스 분사기 옆에 위치된다. 각각의 실드 몸체는 스크린, 및 이러한 스크린 상에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 스크린을 통해 실드 가스를 이송시키기 위한 일련의 구멍을 갖춘 도관을 구비하고 있다. 여러 흐름통로는 실드 가스를 도관으로 공급한다. 하나 이상의 흐름통로는 각각의 도관에 연결되어 있다. 배출 시스템은 챔버로부터 배출 가스 및 부산물을 배출하기 위해 챔버 내의 하나 이상의 배출 포트를 갖추고 있다. 일실시예에서, 각각의 도관으로부터 균일한 실드 가스 흐름을 제공하기 위한 수단은 각각의 흐름통로 내에 흐름 제한기를 포함하며, 이러한 흐름 제한기는 균일한 실드 가스 흐름을 제공할 수 있는 크기를 갖는 오리피스를 갖추고 있다.
이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 기판을 처리하기 위해 챔버 내로 다수의 공급물 가스를 분배하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 이러한 본 발명에 따른 장치 및 방법은 도 2에 도시된 바와 같은 대기압 화학 기상 증착(APCVD) 시스템을 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 고재질의 박막을 증착하는데 특히 유용하다. 도 2에 도시된 APCVD 시스템의 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위해서만 제공되며, 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다.
도 2를 참조하면, 전형적인 APCVD 시스템(100)은 일반적으로 기판을 처리하기 위해 공정 가스 또는 화학 기체가 도입되는 하나 이상의 챔버(125)를 갖춘 공정 머플(process muffle, 120)을 통해 기판(115)을 이동시키기 위한 표면(110)을 갖는 무단 와이어 벨트(105)를 포함하고 있다. 공정 머플(120)의 바닥부(135) 아래의 가열 요소(130)는 약 200 내지 750℃의 온도로 기판을 가열한다. 배출 시스템(140)은 공정 머플(120) 및 챔버(125)로부터 사용된 화학 기체, 가스, 및 공정 부산물을 배출한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 분배 시스템(155)을 갖춘 APCVD 시스템(100)의 챔버(125)의 부분 측면도이다. 이러한 챔버(125)는 유전체, 반도체 또는 패시베이션층과 같은 박막 또는 층(도시되지 않음)이 기판(115) 상에 증착되는 공정 영역(170)을 둘러싸고 한정하는 상부벽(160) 및 측벽(165a,165b)을 포함하고 있다. 가스 분배 시스템(155)은 기판(115)을 처리하기 위해 챔버(125) 내로 화학 가스를 분배한다. 측벽(165a,165b)의 하부 에지(185a,185b)와 벨트(105)의 표면(110)에 의해 한정된 하나 이상의 배출 포트(175a,175b)는 챔버(125)로부터 사용된 화학 기체 및 가스를 제거한다. 가스 분배 시스템(155) 및 배출 포트(175a,175b)는 함께 기판(115) 둘레에서 양호하게 제어되고 한정된 공정 가스 흐름을 형성한다.
가스 분배 시스템(155)은 챔버(125) 내로 반응물 공정 가스를 도입하기 위한 하나 이상의 분사 포트(195)를 갖춘 선형 공정 가스 분사기(190)를 포함하고 있다.이러한 가스 분배 시스템(155)은 또한 공정 부산물의 증착을 감소시키기 위해 실드 조립체(200)를 갖추고 있는데, 이러한 실드 조립체(200)는 공정 가스 분사기(190)에 인접한 다수의 분사기 실드 몸체(210) 및 배출 포트(175a,175b)에 인접한 벤트 실드 몸체(215)를 갖추고 있다. 실드 조립체는 예컨대 트란에게 허여된 미국 특허 제 5,944,900호, 데돈트니 등에게 허여된 미국 특허 제 5,849,088호, 및 미국 특허 가출원 제 60/135362호에 개시되어 있는데, 본 발명은 이들 모두를 참조하였다. 각각의 실드 몸체(210,215)는 일반적으로 공정 가스 분사기(190) 또는 배출 포트(175a,175b)에 접해 있는 프레임(225)에 부착된 베이스(220), 및 질소와 같은 희석 또는 불활성 실드 가스가 도입되는 플레넘(235)을 형성하도록 베이스에 결합된 천공된 쉬이트 또는 스크린(230)을 포함하고 있다. 실드 가스는 스크린 상에서의 증착을 감소시키기 위해 스크린을 통해 분산되거나 확산된다. 실드 가스는 도관 또는 미터링관(240)을 통해 플레넘(235) 내로 도입된다. 일실시예에서, 미터링관(240)은 그의 길이를 따라 동일한 거리만큼 이격된 일련의 가스 배출구 또는 구멍(245)을 갖춘 단일 다공성 관으로 구성된다. 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 미터링관(240)은 둘 이상의 동축선상으로 포개진 관으로 구성되는데, 이러한 관은 본 출원인에게 일반 양도되어 공동계류 중인 미국 특허 출원(대리인 분류 번호 A-67178)에 개시되어 있다. 이러한 구성에서는, 단지 최내 관만이 가스 공급기에 연결되어 있고, 내부관 및 외부관 모두는 실드 가스의 분산을 강화시키기 위해 관의 길이를 따라 일련의 구멍을 갖추고 있다.
실드 가스는 다수의 흐름통로(255)를 따라 APCVD 시스템(100) 내의 벌크헤드또는 가스 매니폴드(250)로부터 실드 몸체(210,215)의 플레넘(235)으로 공급된다. 가스 매니폴드(250)는 일반적으로 APCVD 시스템(100)으로부터 소정의 거리에 위치되어 있는 외부 실드 가스 공급기(도시되지 않음)에 연결되어 있다. 이러한 흐름통로(255)는 미터링관(240) 및 이러한 미터링관에 연결된 이송 라인(260)을 포함하고 있다. 일실시예(도시되지 않음)에서, 실드 가스는 두 개의 이송 라인(260)에 의해 미터링관(240)의 양 단부로 공급된다. 본 발명에 따르면, 각각의 흐름통로(255)는 다수의 미터링관(240) 및/또는 실드 몸체(210,215) 각각으로부터 실질적으로 동일한 실드 가스 흐름이 제공될 수 있는 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스(270)를 갖춘 하나 이상의 흐름 제한기(265)를 포함하고 있다. 이러한 흐름 제한기(265)는 도 3에 도시된 바와 같이 미터링관(240)의 유입부 내에 위치되거나, 또는 도 4에 도시된 바와 같이 이송 라인(260) 상부에 위치될 수 있다. 바람직하게, 가스 배출부(245)에서 실질적으로 동일한 배압을 제공하기 위해, 흐름 제한기(265)는 미터링관(240)의 유입부(275) 내에 위치되거나, 또는 유입부에 가능한 인접하게 위치된 이송 라인내에 위치될 수 있다. 흐름통로(255)내의 흐름 제한기(265)의 위치 보다 더 중요한 것은 각각의 흐름통로 내의 흐름 제한기의 오리피스(270)가 가스 배출부(245)로부터 흐름통로를 따라 실질적으로 동일한 거리에 위치되는 것이다. 오리피스(270)는 단일의 큰 개구(도시된 바와 같은)를 포함하거나, 또는 여러 작은 개구(도시되지 않음)를 포함할 수 있는데, 각각의 작은 개구는 고정된 크기를 가지며, 개구의 수는 필수적인 전체 단면적을 제공하도록 선택된다.
실드 가스의 흐름이 둘 이상의 흐름통로(255) 사이에서 동일하게 분리되도록, 각각의 흐름통로의 흐름 제한기(265) 내의 오리피스(270)의 단면적은 미터링관(240)의 전체 단면적(A구멍) 보다 작다. 즉, 흐름통로의 내경의 단면적(A흐름통로) 보다 작다. 따라서, A오리피스＜A구멍＜A흐름통로가 된다. 오리피스(270)의 단면적의 상대적인 크기의 추가적인 장점은 실드 가스 공급기로부터의 흐름 또는 압력의 변화에 기인한 실드 가스 흐름의 변화가 감소된다는 점이다. 이는 반도체 제조 분야에서 특히 중요한데, 그 이유는 실드 가스 흐름 내의 약간의 변화도 기판(115) 둘레에서의 공정 가스의 흐름을 변경시켜서 박막 두께의 불균일성을 유발하기 때문이다. 상기한 바와 같이, 반도체 제조에서, 박막 두께의 불균일도는 일반적으로 타겟 두께의 3% 미만으로 유지시켜야 한다. 바람직하게, 모든 흐름통로(255) 내의 흐름 제한기(165) 내의 모든 오리피스(170)의 단면적의 합(전체 A오리피스)은 모든 미터링관(240) 내의 구멍(245)의 단면적의 합(전체 A구멍) 보다 작으며, 모든 미터링관 내의 구멍(245)의 단면적의 합은 모든 흐름통로의 단면적의 합(A흐름통로) 보다 작다. 따라서, 전체 A오리피스＜전체 A구멍＜전체 A흐름통로가 된다. 보다 바람직하게, 모든 미터링관(240) 내의 구멍(245)의 단면적의 합 대 모든 오리피스(170)의 단면적의 합의 비는 약 1.5 이상이며, 모든 흐름통로(255)의 단면적의 합 대 모든 미터링관 내의 구멍(245)의 단면적의 합의 비는 약 1 이상이다. 따라서, 전체 A구멍/전체 A오리피스≥1.5이며, 전체 A흐름통로/전체 A구멍≥1 이 된다.
이하에, 도 5를 참조하여 기판(115)상에 층을 증착하기 위해 APCVD 시스템(100)을 작동시키기 위한 방법을 기술한다. 이러한 방법에서, 실드 가스가 흐름통로(255)를 통해 미터링관(240)으로 공급되며(단계 280), 흐름통로(255)를 통한 실드 가스 흐름은 내부에 오리피스(270)를 갖춘 각각의 흐름통로의 흐름 제한기(265) 내로 제공됨으로써 제한된다(단계 285). 기판(115)은 챔버 내에 위치되며(단계 290), 공정 가스는 기판을 처리하기 위해 공정 가스 분사기(190)의 분사 포트(195)를 통해 챔버 내로 도입된다(단계 290).
본 발명에 따른 방법의 바람직한 일실시예에서, 각각의 미터링관(240) 내의 구멍(245)은 전체 단면적(A구멍)을 가지며, 실드 가스를 미터링관으로 공급하는 단계(단계 280)는 A구멍＜A흐름통로가 되도록 단면적(A흐름통로)을 갖는 흐름통로를 통해 실드 가스를 공급하는 단계를 포함한다. 보다 바람직하게, 실드 가스 흐름을 제한하는 단계(단계 285)는 A오리피스＜A구멍＜A흐름통로가 되도록 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스를 갖춘 흐름 제한기를 제공하는 단계를 포함하고 있다.
실시예
다음의 예들은 본 발명의 소정의 실시예의 장점을 증명하기 위해 제공되는 것으로, 이들 예들로 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다.
미국 캘리포니아 스코트 밸리에 소재한 "실리콘 밸리 그룹, 써멀 시스템스, 엘엘씨(Silicon Valley Group, Thermal Systems, LLC)로부터 판매되는 WJ-1500과 같은 APCVD 시스템(100)에는 본 발명에 따른 가스 분배 시스템이 제공되어 있다.각각의 챔버 내의 가스 분배 시스템은 공정 분사기에 인접한 한 쌍의 분사기 실드 몸체를 갖춘 실드 조립체, 및 두 개의 배출 포트에 인접한 한 쌍의 벤트 실드 몸체를 포함하고 있다. 각각의 내부관은 그의 길이를 따라 그의 원주 둘레로 동일하게 이격된 39개의 구멍을 갖추고 있으며, 각각의 구멍은 약 0.0031인치2의 전체 단면적(A구멍)을 갖도록 0.01 인치의 직경을 갖는다. 외부관은 실드 몸체의 플레넘 내로 실드 가스를 분배하는 일련의 구멍을 갖추고 있다. 실드 가스는 약 0.0102인치2의 단면적(A흐름통로)을 갖도록 0.114인치의 최소 내경을 갖는 흐름통로를 통해 미터링관으로 공급된다. 시험에서, 각각의 실드 몸체로 실드 가스를 공급하는 흐름통로는 단일 매니폴드에 연결되어 있지는 않지만 실드 가스 공급기에 개별적으로 연결되어 있으며, 이에 의해 각각의 실드 몸체로의 배압은 불균형을 의도적으로 발생시키기 위해 개별적으로 변화될 수 있다. 이러한 시험예에서, 각각의 실드 몸체로부터 실질적으로 동일한 흐름을 보장하기 위해, 0.047인치의 직경 및 0.0017인치2의 단면적을 갖는 흐름 제한기가 사용된다. 불균형에 대한 보정 또는 보상시에 흐름 제한기의 효과를 평가하기 위해, 두 개의 분사기 실드 몸체 중 하나는 67.4인치의 물 배압으로 실드 가스를 공급하며, 다른 분사기 실드 몸체는 37.8인치의 물 배압으로 실드 가스를 공급한다. 벤트 실드 몸체는 약 37인치의 물 배압으로 일정하게 유지된다. 연속 시험에서, 상기한 가스 분배 시스템을 갖춘 APCVD 시스템은 반도체 기판 상에 1750 내지 1836Å의 두께를 갖는 박막을 증착하기 위해 사용된다. 박막은2.77% 미만의 불균일도를 갖는다. 흐름 제한기를 갖추지 않으며 동일한 배압을 갖는 표준 가스 분배 시스템을 사용하는 연속 시험은 1262Å 박막에 대해 10.8%의 불균일도를 초래한다. 따라서, 이러한 시험은 오리피스로부터 상부스트림의 전체 압력 불균형을 보상하기 위한 본 발명에 따른 가스 분배 시스템의 능력을 증명하고 있다.
비록 본 발명의 소정의 실시예의 여러 특징 및 장점이 본 발명의 여러 실시예의 구성 및 작용의 상세한 설명과 함께 설명되었지만, 당업자들은 이러한 설명이 바람직한 예로만 한정되며 본 발명의 범위내에 개조 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
상기한 본 발명에 의해, 다수의 흐름통로를 통해 챔버 내로 흐르는 실드 가스 흐름의 균열을 방지할 수 있고 일정한 두께의 박막을 증착할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 화학 기상 증착 시스템용 실드 조립체로서,
    (a) 각각이 스크린 및 상기 스크린을 통해 실드 가스를 이송하도록 내부에 일련의 구멍을 갖춘 도관을 구비한 다수의 실드 몸체와,
    (b) 적어도 하나가 실드 가스를 공급하기 위해 각각의 도관에 연결된 다수의 흐름통로와, 그리고
    (c) 각각의 상기 다수의 실드 몸체로부터 실질적으로 동일한 실드 가스 흐름이 제공될 수 있는 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스를 갖추고 있고 각각의 상기 다수의 흐름통로 내에 위치된 흐름 제한기를 포함하는 실드 조립체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 흐름통로는 단일 실드 가스 공급기로부터 상기 도관으로 실드 가스를 공급하며, 상기 실드 가스 공급기로부터 배출된 실드 가스의 압력 또는 흐름이 변하더라도 상기 오리피스는 각각의 상기 다수의 실드 몸체로부터 실질적으로 일정한 실드 가스 흐름을 제공할 수 있는 크기를 갖는 실드 조립체.
  3. 제 1항에 있어서, A오리피스＜A구멍＜A흐름통로가 되도록, 각각의 상기 도관 내의 상기 구멍은 전체 단면적(A구멍)을 가지며, 상기 도관과 관련된 상기 흐름 통로는 단면적(A흐름통로)을 갖는 실드 조립체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 모든 흐름통로 내의 상기 흐름 제한기 내의 모든 오리피스의 단면적의 합(전체 A오리피스)은 상기 모든 도관 내의 상기 구멍의 단면적의 합(A구멍) 보다 작으며, 상기 구멍의 단면적의 합(A구멍)은 상기 모든 흐름통로의 단면적의 합(전체 A흐름통로) 보다 작은 실드 조립체.
  5. 기판을 처리하기 위해 챔버 내로 가스를 분배하기 위한 가스 분배 시스템으로서,
    (a) 상기 챔버 내로 공정 가스를 도입할 수 있는 공정 가스 분사기와,
    (b) 상기 공정 가스 분사기에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 상기 공정 가스 분사기에 인접하게 위치된 다수의 실드 몸체를 갖춘 실드 조립체와,
    (c) 적어도 하나가 실드 가스를 공급하기 위해 각각의 도관에 연결된 다수의 흐름통로와, 그리고
    (d) 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스를 갖추고 있고 각각의 상기 다수의 흐름통로 내에 위치된 흐름 제한기를 포함하는 가스 분배 시스템.
  6. 기판을 처리하기 위한 화학 기상 증착 시스템으로서,
    (a) 기판이 처리되는 챔버와,
    (b) 상기 기판을 처리하기 위해 상기 챔버 내로 공정 가스를 도입할 수 있는 공정 가스 분사기와,
    (c) 상기 공정 가스 분사기에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 상기 공정 가스 분사기에 인접하게 위치되며, 스크린 및 상기 스크린을 통해 실드 가스를 이송하도록 내부에 일련의 구멍을 갖춘 도관을 각각 구비한 다수의 실드 몸체를 갖춘 실드 조립체와,
    (d) 적어도 하나가 실드 가스를 공급하기 위해 각각의 도관에 연결된 다수의 흐름통로와
    (e) 각각의 상기 다수의 실드 몸체로부터 실질적으로 동일한 실드 가스 흐름을 제공하기 위한 수단과, 그리고
    (f) 상기 챔버로부터 가스 및 부산물을 배출하기 위해 상기 챔버 내에 하나 이상의 배출 포트를 갖춘 배출 시스템을 포함하는 화학 기상 증착 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 각각의 상기 도관으로부터 실질적으로 동일한 실드 가스 흐름을 제공하기 위한 상기 수단은 각각의 상기 다수의 흐름통로 내에 위치된 흐름 제한기를 포함하며, 상기 흐름 제한기는 각각의 상기 다수의 실드 몸체로부터 실질적으로 동일한 실드 가스 흐름이 제공될 수 있는 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스를 갖춘 화학 기상 증착 시스템.
  8. 제 5항 또는 제 7항에 있어서, A오리피스＜A구멍＜A흐름통로가 되도록, 각각의 상기 도관 내의 상기 구멍은 전체 단면적(A구멍)을 가지며, 상기 도관과 관련된 상기 흐름 통로는 단면적(A흐름통로)을 갖는 화학 기상 증착 시스템.
  9. 제 5항 또는 제 7항에 있어서, 상기 모든 흐름통로 내의 상기 흐름 제한기 내의 모든 오리피스의 단면적의 합(전체 A오리피스)은 상기 모든 도관 내의 상기 구멍의 단면적의 합(A구멍) 보다 작으며, 상기 구멍의 단면적의 합(A구멍)은 상기 모든 흐름통로의 단면적의 합(전체 A흐름통로) 보다 작은 화학 기상 증착 시스템.
  10. 기판을 처리하기 위해 화학 기상 증착 시스템을 작동시키는 방법으로서,
    (a) 공정 가스 분사기 상에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 상기 공정 가스 분사기에 인접하게 위치되며, 스크린 및 상기 스크린 상에 공정 부산물이 증착되는 것을 감소시키기 위해 실드 가스를 상기 스크린을 통해 이송할 수 있는 일련의 구멍을 갖춘 도관을 각각 구비한 다수의 실드 몸체를 포함하는 실드 조립체를 제공하는 단계와,
    (b) 다수의 흐름통로를 통해 상기 도관으로 실드 가스를 공급하는 단계와,
    (c) 각각의 상기 다수의 실드 몸체로부터 실질적으로 동일한 실드 가스 흐름이 제공될 수 있는 단면적(A오리피스)을 갖는 오리피스를 내부에 갖춘 흐름 제한기를 각각의 상기 흐름통로 내에 제공함으로써 상기 다수의 흐름통로를 통한 실드 가스의 흐름을 제한하는 단계와,
    (d) 챔버 내로 상기 기판을 위치시키는 단계와, 그리고
    (e) 상기 기판을 처리하기 위해 상기 공정 가스 분사기를 통해 상기 챔버 내로 공정 가스를 도입하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 각각의 상기 도관 내의 상기 구멍은 전체 단면적(A구멍)을 가지며, 상기 단계 (b)는 A구멍＜A흐름통로가 성립될 수 있는 단면적(A흐름통로)을 갖는 흐름통로를 통해 실드 가스를 공급하는 단계를 포함하며, 상기 단계 (c)는 A오리피스＜A구멍＜A흐름통로가 성립될 수 있는 단면적을 갖는 흐름 제한기를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 단계 (b)는 전체 A흐름통로/전체 A구멍≥1가 성립될 수 있는 전체 단면적을 갖는 흐름통로를 통해 실드 가스를 공급하는 단계를 포함하며, 상기 단계 (c)는 전체 A구멍/전체 A오리피스≥1.5가 성립될 수 있는 크기를 갖는 오리피스를 갖춘 흐름 제한기를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020134507A1 (en) * 1999-12-22 2002-09-26 Silicon Valley Group, Thermal Systems Llc Gas delivery metering tube
US20030061991A1 (en) * 2001-08-24 2003-04-03 Asml Us, Inc. Protective shield and system for gas distribution
US6843882B2 (en) * 2002-07-15 2005-01-18 Applied Materials, Inc. Gas flow control in a wafer processing system having multiple chambers for performing same process
US20050223984A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Hee-Gyoun Lee Chemical vapor deposition (CVD) apparatus usable in the manufacture of superconducting conductors
US20050223983A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Venkat Selvamanickam Chemical vapor deposition (CVD) apparatus usable in the manufacture of superconducting conductors
US7708859B2 (en) * 2004-04-30 2010-05-04 Lam Research Corporation Gas distribution system having fast gas switching capabilities
US20070066038A1 (en) 2004-04-30 2007-03-22 Lam Research Corporation Fast gas switching plasma processing apparatus
CN102154628B (zh) * 2004-08-02 2014-05-07 维高仪器股份有限公司 用于化学气相沉积反应器的多气体分配喷射器
US7387811B2 (en) * 2004-09-21 2008-06-17 Superpower, Inc. Method for manufacturing high temperature superconducting conductors using chemical vapor deposition (CVD)
JP4560394B2 (ja) * 2004-12-13 2010-10-13 長州産業株式会社 薄膜形成用分子供給装置
US8602707B2 (en) * 2008-05-30 2013-12-10 Alta Devices, Inc. Methods and apparatus for a chemical vapor deposition reactor
JP2009295800A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Komatsu Ltd Ｅｕｖ光発生装置における集光ミラーのクリーニング方法および装置
US20100018463A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Chen-Hua Yu Plural Gas Distribution System
CN101812674B (zh) * 2010-01-07 2011-08-31 中国科学院半导体研究所 用于金属有机物化学沉积设备的气体分配装置
FI124113B (fi) * 2010-08-30 2014-03-31 Beneq Oy Laitteisto ja menetelmä substraatin pinnan muokkaamiseksi
JP6068462B2 (ja) 2011-06-30 2017-01-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 高速ガス交換、高速ガス切換、及びプログラミング可能なガス送出のための方法及び装置
CN103060775B (zh) * 2013-01-30 2014-12-03 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 用于cvd设备的多面漏斗型进气装置及cvd设备
US9490149B2 (en) * 2013-07-03 2016-11-08 Lam Research Corporation Chemical deposition apparatus having conductance control
US10704144B2 (en) 2015-10-12 2020-07-07 Universal Display Corporation Apparatus and method for printing multilayer organic thin films from vapor phase in an ultra-pure gas ambient
CN107400879B (zh) * 2017-08-01 2019-04-05 成都天马微电子有限公司 一种显示面板成膜设备及方法
CN112663027B (zh) * 2020-12-02 2023-04-25 鑫天虹(厦门)科技有限公司 可减少前驱物沉积的原子层沉积设备与制程方法
CN112695299B (zh) * 2020-12-15 2023-01-20 长江先进存储产业创新中心有限责任公司 沉积装置及方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4834020A (en) * 1987-12-04 1989-05-30 Watkins-Johnson Company Atmospheric pressure chemical vapor deposition apparatus
GB8824104D0 (en) * 1988-10-14 1988-11-23 Pilkington Plc Process for coating glass
DE69433656T2 (de) * 1993-07-30 2005-02-17 Applied Materials, Inc., Santa Clara Verfahren zum Einleiten reaktiven Gases in eine Substratbearbeitungsvorrichtung
TW359943B (en) * 1994-07-18 1999-06-01 Silicon Valley Group Thermal Single body injector and method for delivering gases to a surface
US6022414A (en) * 1994-07-18 2000-02-08 Semiconductor Equipment Group, Llc Single body injector and method for delivering gases to a surface
US5944900A (en) * 1997-02-13 1999-08-31 Watkins Johnson Company Protective gas shield for chemical vapor deposition apparatus
US6056824A (en) 1998-01-16 2000-05-02 Silicon Valley Group Thermal Systems Free floating shield and semiconductor processing system
US5849088A (en) * 1998-01-16 1998-12-15 Watkins-Johnson Company Free floating shield
JP2938070B1 (ja) 1998-09-22 1999-08-23 九州日本電気株式会社 常圧ｃｖｄ装置
US6143080A (en) * 1999-02-02 2000-11-07 Silicon Valley Group Thermal Systems Llc Wafer processing reactor having a gas flow control system and method

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