KR100791995B1 - Apparatus for providing gas and apparatus for forming a layer having the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 막 형성 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional film forming apparatus.
도 2는 도 1에 도시된 가스 공급부를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view for describing a gas supply unit illustrated in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예들에 따른 가스 공급 장치를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a gas supply device according to one embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 가스 공급 장치를 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view for describing the gas supply device of FIG. 3.
도 5는 도 4의 가스 노즐을 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view for describing the gas nozzle of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 일 실시예들에 따른 가스 공급부를 포함하는 막 형성 장치를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view for describing a film forming apparatus including a gas supply unit according to one embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 가스 공급 장치 110 : 가스 링100: gas supply device 110: gas ring
112 : 제1 가스 라인 114 : 제2 가스 라인112: first gas line 114: second gas line
116 : 제1 분기 라인 118 : 제2 분기 라인116: first branch line 118: second branch line
120 : 가스 노즐 122 : 제1 가스 분사홀120: gas nozzle 122: first gas injection hole
124 : 제2 가스 분사홀 200 : 막 형성 장치124: second gas injection hole 200: film forming apparatus
202 : 공정 챔버 204 : 척202
210 : 가스 공급부 212 : 가스 링210: gas supply part 212: gas ring
214 : 가스 노즐 230 : 게이트 도어214: gas nozzle 230: gate door
240 : 진공 제공부 250 : 돔240: vacuum providing unit 250: dome
260 : 코일 전극 262 : 고주파 전원260: coil electrode 262: high frequency power
본 발명은 가스 공급 장치 및 이를 갖는 막 형성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 가공하기 위해 공정 가스를 공급하는 가스 공급 장치 및 이를 갖는 막 형성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply apparatus and a film forming apparatus having the same, and more particularly, to a gas supply apparatus for supplying a process gas for processing a semiconductor substrate such as a silicon wafer and a film forming apparatus having the same.
일반적으로, 휘발성 또는 불휘발성 메모리 장치와 같은 반도체 장치는 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 여러 가지 단위 공정들을 반복적으로 수행함으로써 제조될 수 있다. 예를 들면, 막 형성 공정은 반도체 기판 상에 절연막, 도전막, 유전막 등과 같은 다양한 막들을 형성하기 위하여 수행되며, 식각 공정은 반도체 기판 상에 형성된 막들을 목적하는 패턴으로 형성하기 위하여 또는 제거하기 위하여 수행되며, 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 목적하는 패턴들을 형성하기 위한 식각 마스크를 형성하기 위하여 수행되며, 이온 주입 공정 또는 확산 공정은 반도체 기판의 표면 부위 또는 반도체 기판 상에 형성된 패턴 구조물의 전기적인 특성을 변화시키기 위하여 수행되며, 화학적 기계적 연마 공정 또는 에치 백 공정과 같은 평탄화 공정은 반도체 기판 또는 그 상에 형성된 막의 평탄화를 위하 여 수행될 수 있다.In general, a semiconductor device such as a volatile or nonvolatile memory device may be manufactured by repeatedly performing various unit processes on a semiconductor substrate such as a silicon wafer. For example, a film forming process is performed to form various films such as an insulating film, a conductive film, a dielectric film, and the like on a semiconductor substrate, and an etching process is performed to form or remove films formed on the semiconductor substrate in a desired pattern. The photolithography process is performed to form an etch mask for forming desired patterns on the semiconductor substrate, and the ion implantation process or diffusion process is performed on the surface portion of the semiconductor substrate or on the electrical structure of the pattern structure formed on the semiconductor substrate. A planarization process such as a chemical mechanical polishing process or an etch back process may be performed to change the characteristics, and may be performed for planarization of the semiconductor substrate or a film formed thereon.
상기 막 형성 공정의 예로는 화학 기상 증착, 물리 기상 증착, 원자층 증착 등이 있으며, 상기 화학 기상 증착은 열 화학 기상 증착, 플라즈마 강화 화학 기상 증착, 저압 화학 기상 증착 등이 있다.Examples of the film forming process include chemical vapor deposition, physical vapor deposition, atomic layer deposition, and the like, and the chemical vapor deposition includes thermal chemical vapor deposition, plasma enhanced chemical vapor deposition, and low pressure chemical vapor deposition.
도 1은 종래의 막 형성 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 가스 공급부를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional film forming apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a gas supply unit shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기와 같은 막 형성 공정을 수행하기 위한 장치(1)는 공정 챔버(2)와, 상기 공정 챔버(2) 내에서 반도체 기판(W)을 지지하기 위한 척(6)과, 상기 공정 챔버(2) 내부로 상기 반도체 기판(W) 상에 막을 형성하기 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(10) 등을 포함할 수 있다.1 and 2, an
상기 가스 공급부(10)는 가스 소스로부터 제공되는 공정 가스를 상기 공정 챔버(2) 내부로 공급하기 위한 알루미늄 재질의 가스 링(12)과 상기 가스 링(12)의 내측면에 구비되는 다수의 가스 노즐들(14)을 포함할 수 있다.The
상기 공정 챔버(2)의 상부는 개방되어 있으며, 상기 가스 링(10)은 상기 공정 챔버(2)의 상부에 배치된다. 또한, 상기 공정 챔버(2)의 개방된 상부는 돔(116)에 의해 커버될 수 있다.The upper part of the
도 2에 도시된 바와 같이, 가스 링(12)의 내부에는 상기 가스 소스로부터 제1 공정 가스가 제공되는 제1 가스 라인(12a) 및 상기 제1 공정 가스와 다른 제2 공정 가스가 제공되는 제2 가스 라인(12b)이 제공된다. 다수의 가스 노즐들(14)은 상기 가스 링(12)의 내측면에 장착되며, 상기 제1 가스 라인(12a)과 연결되는 제1 가 스 노즐(14a) 및 상기 제2 가스 라인(12b)과 연결되는 제2 가스 노즐(14b)을 포함한다. 상기 가스 노즐들(142)은 하나의 제1 가스 노즐(14a)과 두 개의 제2 가스 노즐(14b)이 하나의 군을 이룬다. As shown in FIG. 2, inside the
그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 가스 링(12)과 가스 노즐들(14)을 이용하여 공정 가스를 분사하는 경우, 각 공정 가스를 분사하는 상기 가스 노즐들(14)의 수가 상대적으로 적어, 상기 가스 노즐들(14)에서 분사되는 공정 가스의 압력이 강하다. 상기 제1 가스 노즐(14a)에서 분사된 제1 공정 가스와 상기 제2 가스 노즐(14b)에서 분사된 제2 공정 가스에 의해 와류가 심하게 발생한다. 그러므로, 상기 제1 공정 가스와 상기 제2 공정 가스가 균일하게 반응하기 어렵고, 상기 반도체 기판(W) 상에 막을 균일하게 형성하기 어렵다. 또한, 강한 분사 압력으로 인해 상기 가스 노즐들(14)에 증착된 불순물이 상기 반도체 기판(W) 상으로 떨어져 파티클로 작용할 수 있다.However, when the process gas is sprayed using the
본 발명의 실시예들은 저압으로 공정 가스를 분사할 수 있는 다수의 가스 노즐을 갖는 가스 공급 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a gas supply apparatus having a plurality of gas nozzles capable of injecting a process gas at low pressure.
본 발명의 실시예들은 상기 가스 공급 장치를 갖는 막 형성 장치를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a film forming apparatus having the gas supply device.
본 발명에 따른 가스 공급 장치는 링 형태를 가지며, 그 내부에 제1 가스를 제공하는 제1 라인 및 상기 제1 가스와 다른 제2 가스를 제공하는 제2 라인이 형성 되는 가스 링 및 상기 제1 가스 라인과 연결되어 상기 제1 가스를 분사하는 제1 가스 분사홀 및 상기 제2 가스 라인과 연결되어 상기 제2 가스를 분사하는 제2 가스 분사홀을 각각 가지며, 상기 가스 링과 연결되는 다수의 가스 노즐을 포함한다. The gas supply device according to the present invention has a ring shape, and a gas ring and a first line having a first line for providing a first gas and a second line for providing a second gas different from the first gas are formed therein. A plurality of first gas injection holes connected to a gas line for injecting the first gas and a second gas injection hole connected to the second gas line for injecting the second gas, respectively; A gas nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 가스 노즐들은 상기 가스 링의 내측면에 상기 가스 링의 중심을 향하도록 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the gas nozzles may be disposed to face the center of the gas ring on the inner surface of the gas ring.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 가스 노즐들은 서로 일정한 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the gas nozzles may be spaced apart from each other by a predetermined interval.
본 발명에 따른 막 형성 장치는 챔버, 척, 돔 및 가스 공급부를 포함한다. 상기 챔버는 상부가 개방되어 있으며 기판을 가공하기 위한 공정 공간을 제공한다. 상기 척은 상기 챔버 내부에 배치되어 상기 기판을 지지한다. 상기 돔은 상기 개방된 챔버의 상부를 커버한다. 상기 가스 공급부는 링 형태를 가지며 그 내부에 제1 가스를 제공하는 제1 라인 및 상기 제1 가스와 다른 제2 가스를 제공하는 제2 라인이 형성되는 가스 링과, 상기 제1 가스 라인과 연결되어 상기 제1 가스를 분사하는 제1 가스 분사홀 및 상기 제2 가스 라인과 연결되어 상기 제2 가스를 분사하는 제2 가스 분사홀을 각각 가지며 상기 가스 링과 연결되는 다수의 가스 노즐을 포함하고, 상기 챔버와 상기 돔 사이에 배치되며, 상기 챔버 내부로 상기 기판을 가공하기 위한 가스들을 제공한다.The film forming apparatus according to the present invention includes a chamber, a chuck, a dome and a gas supply part. The chamber is open at the top and provides a process space for processing the substrate. The chuck is disposed inside the chamber to support the substrate. The dome covers the top of the open chamber. The gas supply unit has a ring shape and is connected to the first gas line having a first line providing a first gas therein and a second line providing a second gas different from the first gas therein; And a plurality of gas nozzles connected to the gas ring and having a first gas injection hole for injecting the first gas and a second gas injection hole for injecting the second gas, respectively, connected to the second gas line. And a gas disposed between the chamber and the dome and providing gases for processing the substrate into the chamber.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 막 형성 장치는 상기 돔의 외부에 배치되며 상기 챔버 내부로 공급된 공정 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위하여 고주파 전원과 연결되는 코일 전극을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the film forming apparatus may further include a coil electrode disposed outside the dome and connected to a high frequency power source to form a process gas supplied into the chamber in a plasma state.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예들에 따르면, 각 가스 노즐에 서로 다른 공정 가스를 분사하는 두 개의 가스 분사홀을 형성하므로, 상기 각 가스 노즐에서 공정 가스가 분사되는 압력을 낮출 수 있다. 상기 분사된 공정 가스의 와류를 줄일 수 있으므로, 제1 공정 가스와 제2 공정 가스가 균일하게 반응할 수 있고, 반도체 기판 상에 막을 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 공정 가스의 강한 분사 압력으로 인해 상기 가스 노즐들에 증착된 불순물이 상기 반도체 기판 상으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. According to the embodiments of the present invention configured as described above, since two gas injection holes for injecting different process gases are formed in each gas nozzle, the pressure at which the process gas is injected from the respective gas nozzles can be lowered. Since the vortex of the injected process gas can be reduced, the first process gas and the second process gas can react uniformly, and a film can be uniformly formed on the semiconductor substrate. In addition, the impurity deposited in the gas nozzles may be prevented from falling onto the semiconductor substrate due to the strong injection pressure of the process gas.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 장치 및 이를 갖는 막 형성 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a gas injection apparatus and a film forming apparatus having the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
도 3은 본 발명의 일실시예들에 따른 가스 공급 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 도 3의 가스 공급 장치를 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 도 4의 가스 노즐을 설명하기 위한 단면도이다.3 is a perspective view illustrating a gas supply device according to one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view for describing the gas supply device of FIG. 3, and FIG. 5 is a view for explaining the gas nozzle of FIG. 4. It is a cross section.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 가스 공급 장치(100)는 가스 링(110) 및 다수의 가스 노즐(120)을 포함한다.3 to 5, the
상기 가스 링(110)은 링 형상을 가지며, 내부에 제1 가스 라인(112) 및 제2 가스 라인(114)을 포함한다. 상기 제1 가스 라인(112)은 제1 가스를 제공한다. 상기 제2 가스 라인(114)은 상기 제1 가스와 다른 제2 가스를 제공한다. 상기 제1 가스 라인(112) 및 상기 제2 가스 라인(114)은 상기 가스 링(110)을 따라 연장되므로, 각각 링 형상을 갖는다. The
일예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 가스 라인(112)과 제2 가스 라인(114)은 상기 가스 링(110)의 내부에서 상기 가스 링(110)의 수평 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 가스 라인(112)과 제2 가스 라인(114)은 상기 가스 링(110)의 내부에서 상기 가스 링(110)의 수직 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. For example, as shown in FIG. 4, the
상기 가스 라인들(112, 114)의 수량은 분사하는 가스의 종류에 따라 변화될 수 있으므로, 상기 가스 라인들(112, 114)의 수량에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않을 것이다.Since the quantity of the
상기 가스 링(110)의 내부에는 상기 제1 가스 라인(112)으로부터 분기되어 상기 내측면을 향하여 연장하는 다수의 제1 분기 라인(116)이 형성된다. 또한, 상기 가스 링(110)의 내부에는 상기 제2 가스 라인(114)으로부터 분기되어 상기 내측면을 향하여 연장하는 다수의 제2 분기 라인(118)이 형성된다.A plurality of
상기 가스 노즐(120)들은 상기 가스 링(110)의 내측면에 상기 가스 링(110)의 중심을 향하도록 배치된다. 상기 가스 노즐(120)들은 서로 일정한 간격만큼 이격되어 배치된다. 일예로, 상기 가스 노즐(120)들은 상기 가스 링(110)과 직접 나사 결합될 수 있다. 다른 예로, 상기 가스 노즐(120)들과 상기 가스 링(110)은 어 댑터를 이용하여 결합될 수 있다.The
상기 각 가스 노즐(120)은 내부에 제1 가스 분사홀(122) 및 제2 가스 분사홀(124)을 갖는다. 상기 제1 가스 분사홀(122)은 상기 제1 가스 라인(112)의 제1 분기 라인(116)과 연결되며, 상기 제1 가스를 상기 가스 링(110)의 중심 방향을 향해 분사한다. 상기 제2 가스 분사홀(124)은 상기 제2 가스 라인(114)의 제2 분기 라인(118)과 연결되며, 상기 제2 가스를 상기 가스 링(110)의 중심 방향을 향해 분사한다.Each
본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)는 종래의 가스 공급 장치에 비해 노즐 개수가 증가하는 효과가 있으므로, 상대적으로 많은 양의 제1 가스 및 제2 가스를 분사할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)는 종래의 가스 공급 장치에 비해 동일한 양의 가스를 상대적으로 빠른 시간 내에 공급할 수 있다. 따라서, 상기 가스 공급 장치를 이용하여 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 동일한 시간동안 동일한 양의 가스를 분사하는 경우, 본 발명에 따른 가스 공급 장치(100)는 종래의 가스 공급 장치에 비해 상대적으로 낮은 분사압력으로 가스를 공급할 수 있다. 상기 분사된 공정 가스의 와류를 줄일 수 있다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예들에 따른 가스 공급부를 포함하는 막 형성 장치를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view for describing a film forming apparatus including a gas supply unit according to one embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 막 형성 장치(200)는 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판(W) 상에 막을 형성하기 위하여 사용될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
상기 반도체 기판(W)은 공정 챔버(202) 내에 구비되는 척(204) 상에 배치될 수 있으며, 가스 공급부(210)로부터 제공되는 공정 가스의 반응에 의해 상기 막의 형성이 이루어질 수 있다.The semiconductor substrate W may be disposed on the
상기 척(204)으로는 상기 반도체 기판(W)을 정전기력을 이용하여 파지하는 정전척이 사용될 수 있으며, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 막 형성 공정의 수행을 위하여 수직 방향으로 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 반도체 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 위치와 상기 막 형성을 위한 위치 사이에서 상하로 이동 가능하도록 수직 구동부(미도시)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 반도체 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 다수의 리프트 핀들(미도시)이 상기 척(204)을 통해 상하로 이동 가능하도록 배치될 수 있다.As the
상기 공정 챔버(202)의 일측에는 상기 반도체 기판(W)의 출입을 위한 게이트 도어(230)가 배치되며, 또한, 상기 공정 챔버(202)의 타측에는 상기 공정 챔버(202) 내부를 공정 압력, 예를 들면 진공으로 형성하기 위한 진공 제공부(240)가 진공 밸브(242)를 통해 상기 공정 챔버(202)와 연결될 수 있다.A
상기 진공 제공부(240)는 막 형성 공정을 수행하는 동안 공정 챔버(202) 내부에 진공을 제공하기 위한 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 진공 펌프로는 공정 압력에 따라 저진공 펌프 또는 중진공 펌프가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 저진공 펌프와 고진공 펌프가 함께 사용될 수도 있다.The
상기 공정 챔버(202)는 개방된 상부를 가지며, 상기 개방된 상부에는 상기 막을 형성하기 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(210)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 가스 공급부(210) 상에는 상기 개방된 상부를 커버하는 돔(250)이 배치될 수 있으며, 상기 돔(250)과 인접하도록 코일 전극(260)이 배치될 수 있다. 상기 코일 전극(260)은 상기 공정 챔버(202) 내부로 공급된 공정 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위하여 고주파 전원(262), 예를 들면 RF(radio frequency) 파워 소스와 연결될 수 있으며, 상기 돔(260)은 상기 RF 에너지를 투과시킬 수 있는 물질, 예를 들면 석영으로 이루어질 있다.The
도시된 바에 의하면, 상기 돔(250)은 완전한 반구 형상을 갖고 있지는 않지만, 상기 돔(250)의 형태는 본 발명의 범위를 한정하지 않으며, 또한, 상기 공정 챔버(202), 척(204) 등의 형상에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다.As shown, the
또한, 상기 척(204)에는 상기 반도체 기판(W)을 파지하기 위하여 정전기력을 발생시키는 직류 전원이 연결될 수 있으며, 또한 상기 플라즈마 상태로 형성된 공정 가스의 거동을 제어하기 위한 바이어스 전원이 연결될 수 있다.In addition, a direct current power source for generating an electrostatic force may be connected to the
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 가스 공급부(210)는 공정 챔버(202)의 외벽을 통하여 공정 가스(들)를 제공하는 가스 소스(미도시)와 연결될 수 있다. 상기 가스 공급부(210)는 가스 링(212) 및 다수의 가스 노즐(214)을 포함할 수 있다. 상기 가스 공급부(210)에 대한 구체적인 설명은 도 3 내지 도 5에 도시된 가스 공급 장치(100)와 실질적으로 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.Although not shown in detail, the
예를 들면, 상기 가스 링(212)은 실리콘 산화막을 형성하기 위하여 제1 가스 라인(212a)은 실리콘 소스 가스를 제공하고, 상기 제2 가스 라인(212b)은 산소 가스를 제공할 수 있다. 상기 가스 라인들(212a, 212b)의 수량은 반도체 기판(W) 상에 형성하고자 하는 막의 종류에 따라 변화될 수 있으므로, 상기 가스 라인 들(212a, 212b)의 수량에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않을 것이다.For example, the
본 발명에 따른 막 형성 장치(200)의 가스 분사부(210)는 상기 공정 챔버(202)로 상대적으로 많은 양의 공정 가스를 분사할 수 있다. 또한, 상기 가스 분사부(210)는 상대적으로 빠른 시간 내에 상기 공정 가스를 공급할 수 있다. 따라서, 상기 막 형성 장치(200)의 생산성을 향상시킬 수 있다. The
그리고, 상기 가스 분사부(210)는 종래의 가스 공급 장치에 비해 상대적으로 낮은 분사압력으로 상기 공정 가스를 공급할 수 있다. 상기 분사된 공정 가스들에 의한 와류를 줄일 수 있으므로, 상기 공정 가스들이 균일하게 반응할 수 있고, 반도체 기판 상에 막을 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 공정 가스의 강한 분사 압력으로 인해 상기 가스 노즐들에 증착된 불순물이 상기 반도체 기판 상으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. In addition, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 가스 분사부는 하나의 가스 노즐에 두 개의 가스 분사홀을 형성하여 공정 가스의 분사 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 가스 분사부를 포함하는 막 형성 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 가스 분사부는 상기 공정 가스의 분사 압력을 낮추어 와류 발생을 줄일 수 있다. 따라서, 반도체 기판 상에 형성되는 막의 균일성을 향상시킬 수 있으며, 상기 와류로 인한 파티클 발생을 방지할 수 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, the gas injection unit may improve the injection efficiency of the process gas by forming two gas injection holes in one gas nozzle. Therefore, productivity of the film forming apparatus containing the said gas injection part can be improved. In addition, the gas injection unit may reduce the generation of vortex by lowering the injection pressure of the process gas. Therefore, the uniformity of the film formed on the semiconductor substrate can be improved, and particle generation due to the vortex can be prevented.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
Claims (5)
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