KR100640160B1 - Forming equipment of semiconductor device - Google Patents
Forming equipment of semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- KR100640160B1 KR100640160B1 KR1020040113581A KR20040113581A KR100640160B1 KR 100640160 B1 KR100640160 B1 KR 100640160B1 KR 1020040113581 A KR1020040113581 A KR 1020040113581A KR 20040113581 A KR20040113581 A KR 20040113581A KR 100640160 B1 KR100640160 B1 KR 100640160B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- line
- source
- storage container
- reaction chamber
- semiconductor device
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- H01L21/67—Apparatus 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
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- 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
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 소자용 제조 장치에 관한 것으로, 특히 하나의 반응챔버에 두 개의 소스가스 보관용기가 연결되되 세방향 밸브를 통하여 각각 연결되며, 각 세방향 밸브는 퍼지라인과 연결되어 있어 일측의 보관용기를 사용하는 공정 중에도 타측의 보관용기나 라인을 수리하고 퍼지할 수 있도록 하였으므로, 보관용기나 라인 상에 문제가 발생하여도 증착 공정을 진행하며 수리 및 퍼지를 할 수 있어 장비의 사용 효율이 증가되어 수율이 증가된다. The present invention relates to a manufacturing device for a semiconductor device, in particular, two source gas storage vessels are connected to one reaction chamber, respectively, through three-way valves, each three-way valve is connected to the purge line storage on one side Even during the process of using the container, it is possible to repair and purge the storage container or line on the other side, so even if a problem occurs on the storage container or line, the deposition process can be performed and repaired and purged, thereby increasing the use efficiency of the equipment. The yield is increased.
Description
도 1은 본 발명에 따른 반도체소자용 제조 장치의 개략도.1 is a schematic view of a manufacturing apparatus for a semiconductor device according to the present invention.
도 2는 일측 보관용기를 사용한 증착 공정의 가스 흐름을 설명하기 위한 개략도. Figure 2 is a schematic diagram for explaining the gas flow of the deposition process using one storage container.
도 3은 일측 보관용기를 사용한 증착 공정과 타측 라인 퍼지를 진행하는 상태의 가스 흐름을 설명하기 위한 개략도. Figure 3 is a schematic diagram for explaining the gas flow in the deposition process using the one side container and the other line purge state.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 반응챔버 12 : 펌프 10: reaction chamber 12: pump
14 : 소스라인 16 : 퍼지라인 14
20, 30 : 보관용기 20, 30: Storage container
본 발명은 반도체소자용 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 하나의 반응챔버 에 두 개의 보관용기와 퍼지 라인을 구비하여 일측 라인을 사용하는 중에도 타측 라인을 퍼지하거나 수리할 수 있어 장비의 사용효율을 증가시킬 수 있는 반도체소자용 제조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and in particular, two storage containers and a purge line in one reaction chamber can be used to purge or repair the other line while using one line, thereby increasing the use efficiency of the equipment. The present invention relates to a semiconductor device manufacturing apparatus.
일반적인 반도체 소자의 제조 공정에서는 반도체 기판 상에 각종 박막을 증착하는 방법으로 물리적 증착 방법인 스퍼터링 방법을 많이 사용하였으나, 스퍼터링 방법은 기판 표면에 단차가 형성되어 있는 경우 표면을 원만하게 덮어주는 단차피복성 (step coverage)이 떨어진다. 이에 따라 최근에는 금속 유기물 전구체를 사용한 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; 이하 CVD라 칭함)법이 널리 이용되고 있다. In the manufacturing process of a general semiconductor device, sputtering method, which is a physical vapor deposition method, has been frequently used as a method of depositing various thin films on a semiconductor substrate. (step coverage) falls. Accordingly, recently, chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD) method using a metal organic precursor is widely used.
그러나, CVD 장치를 이용한 박막 형성 방법은 단차피복성이 우수하고 생산성이 높은 장점을 가지고 있는 반면에, 박막의 형성 온도가 높고, 두께를 수 Å 단위로 정밀하게 제어할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 또한 두 가지 이상의 반응 가스가 동시에 반응기 내부로 공급되어 기체 상태에서 반응을 일으키므로 이 과정에서 오염원이 되는 입자가 생길 수도 있다. However, while the thin film forming method using the CVD apparatus has the advantages of excellent step coverage and high productivity, the thin film forming temperature is high and the thickness cannot be precisely controlled in units of several kilowatts. In addition, two or more reactant gases may be simultaneously supplied into the reactor to cause a reaction in a gaseous state, thereby generating particles that become pollutants.
최근 반도체 공정이 더욱 미세화 되면서 박막의 두께가 얇아져 이들의 정밀한 제어가 필요하게 되고, 특히 반도체 소자의 유전막, 액정 표시 소자의 투명한 도전체 또는 전자 발광 박막 표시 소자(electroluminescent thin film display)의 보호층 등 다양한 부분에서 CVD의 이러한 한계를 극복하기 위하여, 원자층 단위의 미소한 두께를 가지는 박막을 형성하는 방법으로서 원자층 증착(Atomic Layer Deposition : 이하, ALD라 칭함) 방법이 제안되었다. As the semiconductor process becomes more fine in recent years, the thickness of the thin film becomes thinner, so precise control thereof is required. In particular, a dielectric film of a semiconductor device, a transparent conductor of a liquid crystal display device, or a protective layer of an electroluminescent thin film display device, In order to overcome these limitations of CVD in various parts, an atomic layer deposition (hereinafter referred to as ALD) method has been proposed as a method of forming a thin film having a small thickness in atomic layer units.
이러한 ALD 방법은 기판(웨이퍼)에 각각의 반응물을 분리 주입하여 반응물(reactants)이 화학적으로 기판 표면에 포화 흡착되는 반응 사이클을 수차례 반복하여 박막을 형성하는 방법이다. The ALD method is a method of forming a thin film by repeatedly injecting each reactant into a substrate (wafer) by repeating a reaction cycle in which reactants are chemically saturated and adsorbed on the substrate surface.
일반적인 CVD 또는 ALD 장비는 하나의 반응챔버에 하나의 펌프와 소스 공급 장치가 연결되어 있다. In general CVD or ALD equipment, one pump and one source supply device are connected to one reaction chamber.
상기와 같은 종래 기술에 따른 CVD나 ALD 방법에 사용되는 장비는 사용 중에 보관용기에 문제가 생겨 보관용기를 떼어 내거나, 소스가스를 교체하거나, 라인에 문제가 생기거나 하는 등의 과정에서 소스 가스나 Ar 또는 N2 등과 같은 비활성 가스 이외의 가스, 특히 대기 중에 노출될 경우 파티클 발생 등의 원인이 되므로, 장비 내부와 라인을 비활성 가스로 퍼지공정을 장시간 진행하여야하므로, 장비의 사용 효율이 떨어지는 문제점이 있다. The equipment used in the CVD or ALD method according to the prior art has a problem with the source gas in the process of removing the container, replacing the source gas, or problems in the line due to problems in the storage container during use. Gases other than inert gases such as Ar or N2, in particular, may cause particles, etc., when exposed to the atmosphere, so that the inside and the line of the equipment should be purged with inert gas for a long time, thereby reducing the efficiency of using the equipment. .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 반응챔버에 두 개의 소스 보관용기와 두 개의 소스 라인을 구비하고, 챔버와 소스 보관용기는 세방향 밸브로 연결하여 각각의 라인별로 퍼지 및 소스가스 공급을 실시할 수 있어 장비의 제조 효율을 향상시킬 수 있는 반도체소자 제조 장치를 제공함에 있다.
The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is provided with two source container and two source lines in one reaction chamber, the chamber and the source storage container is connected by a three-way valve, respectively It is to provide a semiconductor device manufacturing apparatus that can perform the purge and source gas supply line for each line to improve the manufacturing efficiency of the equipment.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자용 제조 장치는, 증착반응이 이루어는 반응챔버; 상기 반응챔버와 소스라인을 통해 연결되는 두 개의 세방향 밸브; 상기 세방향 밸브의 일측에 연결되는 두 개의 소스가스 보관용기; 상기 세방향 밸브의 타측에 연결되는 퍼지라인; 및 상기 두 개의 소스가스 보관용기와 연결되는 운반가스라인을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 소스가스 보관용기는 퍼지를 위하여 이단 라인으로 연결되는 것을 특징으로 하며, 상기 운반가스라인과 소스가스 보관용기 사이에는 유량조절계(MFC)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 유량조절계(MFC)의 전후 단에서 분기된 바이패스 라인을 구비하는 것을 특징으로 하고, 상기 반응챔버는 CVD 또는 ALD 장비의 반응챔버인 것을 특징으로 하며, 상기 반응 챔버 내에서 Al2O3, HfO2, TiO2, Ta2O5, TiN, TaN, AlN, Ru, Pt 및 WN 로 이루어지는 군에서 임의로 선택되는 하나의 박막을 형성하는 것을 특징으로 한다. The semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention for achieving the above object, the reaction chamber is a deposition reaction; Two three-way valves connected through the reaction chamber and a source line; Two source gas storage containers connected to one side of the three-way valve; A purge line connected to the other side of the three-way valve; And a carrier gas line connected to the two source gas storage containers, wherein the source gas storage container is connected to a two-stage line for purging, and the carrier gas line and the source gas storage container. It is characterized in that the flow rate meter (MFC) is provided between. And a bypass line branched at the front and rear ends of the flow control system (MFC), wherein the reaction chamber is a reaction chamber of CVD or ALD equipment, and the Al 2 O in the reaction chamber. 3 , HfO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , TiN, TaN, AlN, Ru, Pt and WN is characterized by forming one thin film arbitrarily selected from the group consisting of.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
또한 소스의 공급을 원활하게 하기 위하여 라인과 보관용기에 가열 수단을 구비하고, 상기 보관용기에 공급되는 운반가스를 소스의 내부나 상부로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, to facilitate the supply of the source is provided with a heating means in the line and the storage container, characterized in that the carrier gas supplied to the storage container is supplied to the inside or the top of the source.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체소자 제조 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 반도체소자 제조 장치의 개략도이다.1 is a schematic view of a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention.
먼저, 반응챔버(10)와 펌프(12)의 사이에는 두개의 세방향 밸브(V9)(V-9)를 사이에 두고 소스라인(14)과 퍼지라인(16)이 각각 상하로 연결되어 있으며, 상기 세방향 밸브(V9)(V-9)에는 각각 제1 및 제2보관용기(20),(30)가 밸브 시스템과 함께 연결되어 있고, 각각의 보관용기(20),(30)에는 유량조절계인 MFC(Mass Flow Controller, 22)를 거쳐 운반가스 라인(18)이 연결되어 있으며, 상기 MFC(22)의 앞뒤로는 분기된 바이패스 라인(19)이 연결되어 있다. First, between the
여기서 상기 반응챔버(10)는 반응원과, 배출구를 구비하고, 상기 제1 및 제2보관용기(20),(30)의 상부에는 보관용기 교체나 퍼지 등을 위하여 이단 라인이 연결되어 있다. Here, the
이러한 반도체소자용 제조 장치는 CVD 또는 ALD 장비로서, Al2O3, HfO2, TiO2, Ta2O5, TiN, TaN, AlN, Ru, Pt 또는 WN 박막 등을 형성하는 장비이며, 상기 라인들은 전체적으로 서스나 표면 처리된 서스를 사용하고, 소스의 공급을 원활하게 하기 위하여 소스라인과 보관용기에 가열 수단을 구비할 수 있고, 상기 보관용기에 공급되는 운반가스를 소스의 내부나 상부로 공급되도록 하며, 운반가스이자 퍼지 가스는 Ar 또는 N2를 사용한다. The apparatus for manufacturing a semiconductor device is a CVD or ALD equipment, which is an apparatus for forming Al 2 O 3 , HfO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , TiN, TaN, AlN, Ru, Pt or WN thin film, and the like. They may use sus or surface-treated as a whole, and may be provided with a heating means in the source line and the storage container to facilitate the supply of the source, supplying the carrier gas supplied to the storage container to the inside or top of the source As a carrier gas and a purge gas, Ar or N 2 is used.
따라서 두 개의 소스를 번갈아 사용하는 데도 유용하며, 하나의 보관용기에 문제가 발생하거나 라인에 문제가 발생하는 경우 한쪽 라인은 퍼지를 실시하고, 다른 라인으로 제조 공정 작업을 계속할 수 있어 장비의 사용 효율이 증가된다.Therefore, it is also useful for alternating two sources, and if one container problem or line problem occurs, one line can be purged and the other process can continue the manufacturing process. Is increased.
상기 장비를 사용한 퍼지 및 공정 예를 살펴보면 다음과 같다. Looking at the purge and process using the equipment as follows.
도 2는 제1보관용기(20)를 사용한 증착 공정을 도시한 도면으로서, 운반가스인 Ar 불활성 가스가 공급 라인을 통해 좌측의 밸브 V1과 MFC, V2, V5, 제1보관용 기(20)를 거쳐 제1소스를 운반하여 밸브 V8, V9을 거쳐 반응챔버(10)로 유입된다. FIG. 2 is a view illustrating a deposition process using the
이때 우측의 밸브들은 모두 오프 되어 있으며, 제2보관용기(30)를 교체하거나 우측 라인을 수리할 수 있다. 따라서 유사한 경로를 거쳐 우측의 제2보관용기(30)를 사용하여 증착하면서 좌측의 제1보관용기(20)나 라인을 수리할 수 있다. At this time, the valves on the right side are all off, and the
도 3은 제2보관용기(30)를 사용한 증착 공정중 좌측 라인을 퍼지하는 공정을 도시한 도면으로서, 좌측 라인의 제1보관용기(20)와 MFC는 밀폐되고, 퍼지 가스인 Ar 가스가 좌측의 밸브 V3, V4, V6 및 V9을 거쳐 펌핑되어 퍼지 공정을 진행하고, 우측 라인은 운반가스 Ar이 우측의 밸브 V-1, V-2 및 V-8을 거쳐 제2보관용기(30)에 유입되어 제2소스 가스를 운반하여 밸브 V-5과 V-9을 거쳐 반응챔버(10)로 유입되어 증착 공정을 진행할 수 있다. 따라서 좌우 측의 라인이나 보관용기를 수리한 후에 퍼지를 실시하는 과정에서도 장비는 증착 공정을 진행할 수 있다. 3 is a view illustrating a process of purging the left line during the deposition process using the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체소자용 제조 장치는 하나의 반응챔버에 두 개의 소스가스 보관용기가 연결되되 세방향 밸브를 통하여 각각 연결되며, 각 세방향 밸브는 퍼지라인과 연결되어 있어 일측의 보관용기를 사용하는 공정 중에도 타측의 보관용기나 라인을 수리하고 퍼지할 수 있도록 하였으므로, 보관용기나 라인 상에 문제가 발생하여도 증착 공정을 진행하며 수리 및 퍼지를 할 수 있어 장비의 사용 효율이 증가되어 수율이 증가되는 이점이 있다.
As described above, in the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention, two source gas storage containers are connected to one reaction chamber, respectively, through three-way valves, and each three-way valve is connected to a purge line. Even during the process of using one storage container, it is possible to repair and purge the storage container or line on the other side, so even if a problem occurs on the storage container or line, the deposition process can be performed and repaired and purged. There is an advantage that the efficiency is increased and the yield is increased.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040113581A KR100640160B1 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Forming equipment of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040113581A KR100640160B1 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Forming equipment of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060075033A KR20060075033A (en) | 2006-07-04 |
KR100640160B1 true KR100640160B1 (en) | 2006-10-31 |
Family
ID=37167629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040113581A KR100640160B1 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Forming equipment of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100640160B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005322668A (en) | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Renesas Technology Corp | Film deposition equipment and film deposition method |
-
2004
- 2004-12-28 KR KR1020040113581A patent/KR100640160B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005322668A (en) | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Renesas Technology Corp | Film deposition equipment and film deposition method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060075033A (en) | 2006-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10297440B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
US8646407B2 (en) | Film formation apparatus for semiconductor process and method for using the same | |
TWI599673B (en) | Methods for depositing fluorine/carbon-free conformal tungsten | |
KR101132231B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
US20130337171A1 (en) | N2 purged o-ring for chamber in chamber ald system | |
WO2010103732A1 (en) | Atomic layer deposition apparatus | |
US20060124058A1 (en) | Substrate processing device | |
US20060045970A1 (en) | ALD thin film deposition apparatus and thin film deposition method using same | |
TWI232518B (en) | Substrate processing device | |
KR101737215B1 (en) | Method and apparatus of manufacturing semiconductor device, and computer program | |
JP6320129B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and program | |
CN111554577B (en) | Substrate processing method and film forming system | |
US20200392625A1 (en) | Substrate Processing Apparatus, Gas Nozzle and Method of Manufacturing Semiconductor Device | |
KR101015985B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
US11299804B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, non-transitory computer-readable recording medium and substrate processing apparatus | |
JPWO2019187337A1 (en) | Oxide film formation method | |
TW201942407A (en) | Oxide film formation method | |
US10262865B2 (en) | Methods for manufacturing semiconductor devices | |
US8119514B2 (en) | Cobalt-doped indium-tin oxide films and methods | |
KR100640160B1 (en) | Forming equipment of semiconductor device | |
CN107924829B (en) | Method for manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium | |
WO2012118200A1 (en) | Method for forming metal thin film, metal thin film, and device for forming metal thin film | |
US20180204768A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
KR101923793B1 (en) | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and recording medium | |
JP2012069844A (en) | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus |
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: 20100920 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |