KR100926187B1 - Shower-head type gas supplying device and supplying method for thin film-deposition apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치 및 가스공급방법에 관한 것으로, 반도체 기판의 박막증착 공정에서 박막 증착을 위한 공정가스와 세정을 위한 세정가스가 별도로 공급되도록 하여 기판의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있고, 세정 효율을 증대시킬 수 있는 박막증착장치의 가스공급장치 및 가스공급방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention relates to a showerhead type gas supply apparatus and a gas supply method for a semiconductor deposition apparatus. In the thin film deposition process of a semiconductor substrate, a process gas for thin film deposition and a cleaning gas for cleaning are separately supplied to increase reliability of a substrate. It is an object of the present invention to provide a gas supply device and a gas supply method of a thin film deposition apparatus that can be improved and the cleaning efficiency can be increased.

본원의 제1 발명에 따른 가스공급장치는, 반도체 증착장비용 공정가스와 세정가스를 반응 챔버 내로 제공하는 가스공급장치에 있어서, 상기 반응 챔버의 상부에 설치되어 챔버 내부를 외부로부터 차폐시키는 챔버 리드바디; 상기 챔버 리드바디 중앙부에 구비되어 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 공급되는 샤워헤드; 및 상기 챔버 리드바디에 형성되어 세정가스 공급원으로부터 제공되는 세정가스가 공급되는 세정가스 공급로를 포함할 수 있고, 상기 세정가스 공급로는 상기 챔버 리드바디의 외면 일측에 형성되는 입구 포트, 상기 챔버 리드바디의 하면에 형성되는 하나 이상의 출구 포트, 및 상기 입구 포트와 출구 포트를 연결하는 세정가스유로로 구성될 수 있으며, 상기 출구 포트는 세정가스가 상기 반응 챔버 내부로 균등하게 분배 공급될 수 있도록 상기 샤워 헤드가 구비되는 위치 둘레로 하나 이상 분포될 수 있다.The gas supply device according to the first invention of the present application is a gas supply device for providing a process gas and a cleaning gas for the semiconductor deposition equipment into the reaction chamber, the chamber lid installed on the upper portion of the reaction chamber to shield the inside of the chamber from the outside body; A shower head provided at a center portion of the chamber lead body and supplied with a process gas provided from a process gas supply source; And a cleaning gas supply path formed in the chamber lead body and supplied with a cleaning gas provided from a cleaning gas supply source, wherein the cleaning gas supply path is formed at one side of an outer surface of the chamber lead body, and the chamber. One or more outlet ports formed on the lower surface of the lead body, and the cleaning gas flow path connecting the inlet port and the outlet port, the outlet port so that the cleaning gas can be supplied evenly distributed into the reaction chamber One or more may be distributed around a position where the shower head is provided.

반도체, 박막증착, 가스공급, 공정가스, 세정가스, 독립유로 Semiconductor, thin film deposition, gas supply, process gas, cleaning gas, independent flow path

Description

반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치 및 가스공급방법{Shower-head type gas supplying device and supplying method for thin film-deposition apparatus}Shower head type gas supply device and supply method for semiconductor deposition equipment {Shower-head type gas supplying device and supplying method for thin film-deposition apparatus}

본 발명은 반도체 박막증착장비 중의 하나인 가스공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판의 박막증착 공정에서 박막 증착을 위한 공정가스와 세정을 위한 세정가스를 별도로 공급되도록 하여 양호한 박막특성을 갖는 기판의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있고, 아울러 차별화된 세정을 통해 세정 효율을 증대시킬 수 있는 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치 및 가스공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply device that is one of the semiconductor thin film deposition apparatus, and more particularly, to provide a process gas for thin film deposition and a cleaning gas for cleaning separately in a thin film deposition process of a semiconductor substrate to have a good thin film characteristics. The present invention relates to a showerhead type gas supply apparatus and a gas supply method for a semiconductor deposition apparatus that can further improve the reliability of a substrate and increase cleaning efficiency through differentiated cleaning.

일반적으로 반도체장치의 제조 공정시, 박막을 균일하게 증착하기 위해 스퍼터링법(sputtering), 화학기상증착법(chemical vapor deposition: CVD), 원자층증착법(atomic layer deposition: ALD)을 적용한다.In general, in the manufacturing process of a semiconductor device, sputtering, chemical vapor deposition (CVD), and atomic layer deposition (ALD) are applied to uniformly deposit a thin film.

박막을 증착하기 위한 이러한 방법들을 포함하는 여러 방법들에 있어서, 개 괄적으로 살펴보면 원자층 박막은 가스들의 순차적인 제공에 의해 형성된다. 이러한 박막 형성에서. 공정 중 발생한 유해 불순물이 증착 챔버 내에 증착되고, 이러한 상태에서 반도체 기판을 연속적으로 증착할 경우, 기판 위에 증착되는 막 특성에 변화를 초래하게 된다. 따라서, 이러한 증착 공정 과정에서 일정한 주기로 챔버 내부를 세정하는 프로세스가 필요로 된다.In several methods, including these methods for depositing a thin film, in general, an atomic layer thin film is formed by the sequential provision of gases. In such thin film formation. Hazardous impurities generated during the process are deposited in the deposition chamber, and successive deposition of the semiconductor substrate in this state causes a change in the film properties deposited on the substrate. Therefore, a process for cleaning the inside of the chamber at regular intervals in the deposition process is required.

종래 세정 방법의 일 예로, 챔버 측면을 통해 외부로부터 세정가스를 공급하여 세정하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 방법은 챔버 내부를 세정함에 있어 세정 가스가 챔버 내부에서 균등하게 제공되지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 고온에서 이루어지는 공정이나 그외 일부 공정 등이 이루어진 경우, 챔버 내 증착물을 완전하게 제거하지 못하는 문제점이 있다.As an example of the conventional cleaning method, there is a method of supplying a cleaning gas from the outside through the chamber side to clean the cleaning gas. However, this method has a problem in that cleaning gas is not evenly provided inside the chamber in cleaning the inside of the chamber. Therefore, when a process performed at a high temperature or some other process is performed, there is a problem in that the deposit in the chamber cannot be completely removed.

한편, 종래 세정 방법의 다른 일 예로서, 챔버의 외부로부터 간접적으로 세정하는 것으로, 프로세스 가스 공급용인 샤워헤드를 이용해 공급하는 방법이 있으나, 도 1에 나타낸 바와 같이 공정가스와 세정가스가 공급되는 통로가 동일하고, 열 및 RF 등으로부터 공급되는 가스들을 격리시켜야만 하는 등 그 구조가 복잡하게 이루어지는 문제점이 있다.On the other hand, as another example of the conventional cleaning method, by indirectly cleaning from the outside of the chamber, there is a method for supplying using a shower head for supplying the process gas, but as shown in Figure 1 the passage through which the process gas and the cleaning gas is supplied Is the same, there is a problem that the structure is complicated, such as to have to isolate the gases supplied from the heat and RF and the like.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정가스와 세정가스가 별개로 제공되고, 세정가스가 챔버 내부에 균등하게 공급될 수 있는 반도체증착장비용 샤워헤드형 가스공급장치 및 가스공급방법을 제공하는데 그 목적이 있 다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, the process gas and the cleaning gas is provided separately, the shower head-type gas supply device and gas supply for semiconductor deposition equipment that can be supplied evenly to the cleaning gas inside the chamber The purpose is to provide a method.

또한 본 발명은 샤워헤드와 챔버 내부를 동시에 세정할 수 있도록 하여 세정 효율의 극대화를 가져올 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to enable the cleaning of the shower head and the inside of the chamber at the same time to maximize the cleaning efficiency.

상기 목적을 달성하기 위한 본원의 제1 발명에 따른 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치는, 반도체 증착장비용 공정가스와 세정가스를 반응 챔버 내로 제공하는 가스공급장치에 있어서, 상기 반응 챔버의 상부에 설치되어 챔버 내부를 외부로부터 차폐시키는 챔버 리드바디; 상기 챔버 리드바디 중앙부에 구비되어 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 공급되는 샤워헤드; 및 상기 챔버 리드바디에 형성되어 세정가스 공급원으로부터 제공되는 세정가스가 공급되는 세정가스 공급로를 포함할 수 있고, 상기 세정가스 공급로는 상기 챔버 리드바디의 외면 일측에 형성되는 입구 포트, 상기 챔버 리드바디의 하면에 형성되는 하나 이상의 출구 포트, 및 상기 입구 포트와 출구 포트를 연결하는 세정가스유로로 구성될 수 있으며, 상기 출구 포트는 세정가스가 상기 반응 챔버 내부로 균등하게 분배 공급될 수 있도록 상기 샤워 헤드가 구비되는 위치 둘레로 하나 이상 분포될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a showerhead type gas supply apparatus for a semiconductor deposition apparatus, wherein the gas supply apparatus provides a process gas and a cleaning gas for a semiconductor deposition apparatus into a reaction chamber. A chamber lead body installed at the top to shield the inside of the chamber from the outside; A shower head provided at a center portion of the chamber lead body and supplied with a process gas provided from a process gas supply source; And a cleaning gas supply path formed in the chamber lead body and supplied with a cleaning gas provided from a cleaning gas supply source, wherein the cleaning gas supply path is formed at one side of an outer surface of the chamber lead body, and the chamber. One or more outlet ports formed on the lower surface of the lead body, and the cleaning gas flow path connecting the inlet port and the outlet port, the outlet port so that the cleaning gas can be supplied evenly distributed into the reaction chamber One or more may be distributed around a position where the shower head is provided.

바람직하게는, 상기 챔버 리드바디에는 상기 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 흐르기 위한 공정가스 공급로가 상기 세정가스 공급로와 독립되게 구비된다.Preferably, the chamber lead body is provided with a process gas supply path for flowing the process gas provided from the process gas supply source independent of the cleaning gas supply path.

바람직하게는, 상기 세정가스 공급로로부터 분할되어 상기 샤워헤드의 공정 가스 유입구에 연결되는 세정가스 분할유로를 더 포함한다.Preferably, the apparatus further comprises a cleaning gas splitting passage divided from the cleaning gas supply passage and connected to the process gas inlet of the shower head.

바람직하게는, 상기 세정가스 분할유로는, 상기 챔버 리드바디의 세정가스유로와 연통 연결되는 하나 이상의 일측 단부와 상기 샤워 헤드의 공정가스 유입부에 연통 연결되는 타측 단부를 갖는 세정가스 분할유로관을 포함한다.Preferably, the cleaning gas splitting flow path may include a cleaning gas splitting flow path tube having at least one end connected in communication with the cleaning gas flow path of the chamber lead body and the other end in communication with the process gas inlet of the shower head. Include.

바람직하게는, 상기 세정가스 분할유로는, 상기 세정가스공급원으로부터 제공되는 세정가스가 흐르는 공급라인과 연통 연결되는 하나 이상의 일측 단부와 상기 샤워 헤드의 공정가스 유입부에 연통 연결되는 타측 단부를 갖는 세정가스 분할유로관을 포함한다.Preferably, the cleaning gas splitting flow path has a cleaning having at least one end connected in communication with a supply line through which the cleaning gas provided from the cleaning gas supply source flows, and the other end connected in communication with a process gas inlet of the shower head. And a gas splitting channel.

바람직하게는, 상기 세정가스 분할유로관의 타측 단부에는, 상기 샤워 헤드로 제공되는 공정가스가 상기 세정가스 분할유로로 흐르지 않도록 일방향 안내부재가 구비된다.Preferably, the other end portion of the cleaning gas splitting channel is provided with a one-way guide member so that the process gas provided to the shower head does not flow into the cleaning gas splitting channel.

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본 발명은 기판의 증착 특성이 유지되도록 하여 증착된 반도체 기판의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of maintaining the deposition characteristics of the substrate to improve the reliability of the deposited semiconductor substrate.

또한 본 발명은 세정가스가 챔버 내부로 균등하게 분배됨으로써 세정 효율의 극대화를 도모할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the cleaning gas is evenly distributed into the chamber to maximize the cleaning efficiency.

또한 본 발명은 챔버 내부뿐만 아니라, 샤워 헤드의 가스 공급로도 동시에 세정할 수 있어 기판의 신뢰성 및 효율적인 세정을 보다 더 증진시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can be cleaned at the same time not only inside the chamber, but also by the gas supply of the shower head has an effect that can further enhance the reliability and efficient cleaning of the substrate.

이하 본 발명의 목적들 및 특징들을 구현할 수 있는 구체적인 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 반도체 제조 과정에서 챔버 내의 기판을 박막증착하기 위한 박막증착장치에서 공정가스와 세정가스를 챔버 내로 제공하는 가스공급장치에 있어서, 상기 반응 챔버의 상부에 설치되어 챔버 내부를 외부로부터 차폐시키는 챔버 리드바디; 상기 챔버 리드바디 중앙부에 구비되어 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 흐르는 샤워헤드; 및 상기 챔버 리드바디에 형성되어 세정가스 공급원으로부터 제공되는 세정가스가 흐르는 세정가스 공급로를 포함한다.The present invention provides a gas supply apparatus for providing a process gas and a cleaning gas into the chamber in a thin film deposition apparatus for depositing a substrate in the chamber during the semiconductor manufacturing process, the upper portion of the reaction chamber to shield the inside of the chamber from the outside Chamber lead bodies; A shower head provided at a center portion of the chamber lead body and having a process gas flowing from a process gas source; And a cleaning gas supply path formed in the chamber lead body and flowing with the cleaning gas provided from the cleaning gas supply source.

상기 챔버 리드바디에는 상기 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 흐르는 공정가스 공급로가 상기 세정가스 공급로와 독립되게 형성될 수 있다. 이때, 상기 공정가스 공급로는 상기 공정가스 공급원으로부터 공급되는 라인으로부터 분할되는 라인에 연결될 수 있다.The chamber lead body may have a process gas supply path through which a process gas provided from the process gas supply source flows, independent of the cleaning gas supply path. In this case, the process gas supply passage may be connected to a line divided from a line supplied from the process gas supply source.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 상세히 설명한다. Hereinafter, a gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 구비한 박막증착장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 구비한 박막증착장치를 개략적으로 도시한 부분 파단 정면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 도시한 저부 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 도시한 분해 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a thin film deposition apparatus having a gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic view showing a thin film deposition apparatus having a gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention Partial fracture front view shown in FIG. 3 is a bottom perspective view showing a gas supply device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view showing a gas supply device according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스공급장치는, 반응 챔버(100)의 상부에 설치되어 챔버 내부를 외부로부터 차폐시키는 챔버 리드바디(110); 상기 챔버 리드바디 중앙부에 구비되어 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 흐르는 샤워헤드(120); 및 상기 챔버 리드바디(110)에 형성되어 세정가스 공급원으로부터 제공되는 세정가스가 흐르는 세정가스 공급로를 포함한다.As shown in Figures 1 to 4, the gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention, the chamber lead body 110 is installed on top of the reaction chamber 100 to shield the inside of the chamber from the outside; A shower head (120) provided at a center portion of the chamber lead body and flowing with a process gas provided from a process gas supply source; And a cleaning gas supply path formed in the chamber lead body 110 and flowing with the cleaning gas provided from the cleaning gas supply source.

상기 챔버 리드바디(110)는 소정 형상(도면에서는 사각 박스 형상)으로 형성되며, 그 중앙부에 상기 샤워헤드(120)가 설치될 수 있도록 관통부가 구획 형성된다.The chamber lead body 110 is formed in a predetermined shape (a rectangular box shape in the drawing), and a penetrating portion is formed so that the shower head 120 can be installed at a central portion thereof.

상기 세정가스 공급로는 상기 챔버 리드바디(110)의 외면 일측에 형성되는 입구 포트(111), 상기 챔버 리드바디(110)의 하면(102)에 형성되는 하나 이상의 출구 포트(112), 및 상기 입구 포트(111)와 출구 포트(112)를 연결하는 세정가스유로(미도시)로 구성된다.The cleaning gas supply passage includes an inlet port 111 formed at one side of an outer surface of the chamber lead body 110, at least one outlet port 112 formed at a bottom surface 102 of the chamber lead body 110, and the It consists of a cleaning gas flow path (not shown) connecting the inlet port 111 and the outlet port 112.

상기 출구 포트(112)는 하나로 구성될 수 있지만, 세정가스가 챔버 내부로 균등하게 분배 공급될 수 있는 한, 설계 환경에 따라 하나 이상이 일정하게 균등 분포되거나 랜덤(random)하게 분포될 수 있다. 일예로, 상기 샤워헤드(120)가 장착되는 샤워헤드(120)의 가장자리 둘레에서 일정 분포되도록 구비될 수 있다. 다시 말해서, 상기 세정가스공급유로(미도시)를 통해 가스 공급이 균일하게 공급될 수 있는 한, 균일하게 또는 불균일하게 구비될 수 있는 것이다.The outlet port 112 may be configured as one, but as long as the cleaning gas can be evenly distributed and supplied into the chamber, one or more outlet ports 112 may be uniformly distributed or randomly distributed according to the design environment. For example, the shower head 120 may be provided to be distributed around the edge of the shower head 120 is mounted. In other words, as long as the gas supply can be supplied uniformly through the cleaning gas supply passage (not shown), it can be provided uniformly or non-uniformly.

상기 공정가스는 상기 샤워헤드(120)에 형성되는 가스공급로를 통해 제공될 수 있지만, 이와 동시에 상기 챔버 리드바디(110)의 공정가스 공급로를 통해 제공될 수 있다. 다시 말해서, 상기 챔버 리드바디(110)는 상기 공정가스 공급원으로부 터 제공되는 공정가스가 흐르는 공정가스 공급로(미도시)가 상기 세정가스 공급로와 독립되게 형성될 수 있다.The process gas may be provided through a gas supply path formed in the shower head 120, but at the same time, the process gas may be provided through a process gas supply path of the chamber lead body 110. In other words, the chamber lead body 110 may have a process gas supply path (not shown) through which the process gas provided from the process gas supply source flows, independent of the cleaning gas supply path.

상기 공정가스 공급로(미도시)는 상기 세정가스 공급로와 동일한 방식으로 상기 챔버 리드바디(110)의 외면 타측에 형성되는 입구 포트(121), 상기 챔버 리드바디(110)의 하면(102)에 형성되는 하나 이상의 출구 포트(122), 및 상기 입구 포트(121)와 출구 포트(122)를 연결하며, 상기 세정가스 공급로와 별개로 형성되는 공급가스유로(미도시)로 구성된다. 도 1에서는 샤워 헤드(120)의 유입부로부터 분할되는 분할관(123)이 입구 포트(121)에 연통 연결된 형태를 도시하고 있다.The process gas supply path (not shown) is an inlet port 121 formed on the other side of the outer surface of the chamber lead body 110 in the same manner as the cleaning gas supply path, and the lower surface 102 of the chamber lead body 110. At least one outlet port 122 formed in the connection between the inlet port 121 and the outlet port 122, and is formed of a supply gas passage (not shown) formed separately from the cleaning gas supply passage. In FIG. 1, a split pipe 123 divided from an inlet of the shower head 120 is connected to the inlet port 121.

이때, 상기 공정가스 공급로의 입구 포트(121)는 상기 공정가스 공급원으로부터 공급되는 라인으로부터 분할되는 라인에 연결될 수 있다.In this case, the inlet port 121 of the process gas supply path may be connected to a line divided from a line supplied from the process gas supply source.

도면에서 미설명부호 200은 세정가스를 이온화시키기 위한 플라즈마 제너레이터이다. 상기 플라즈마 제너레이터(200)에서 이온화된 세정가스는 별도의 어댑터(예를 들면, RPG 어댑퍼)를 거치거나, 상기 챔버 리드바디(110)로 직접 제공될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 RPG 어댑퍼(210)가 채용된 경우를 도시한 것이다.In the drawings, reference numeral 200 denotes a plasma generator for ionizing the cleaning gas. The cleaning gas ionized by the plasma generator 200 may be provided through a separate adapter (eg, an RPG adapter) or directly to the chamber lead body 110. 1 and 2 illustrate a case where the RPG adapter 210 is employed.

미설명부호 300은 챔버 리드바디(110)와 샤워헤드(120) 간을 밀봉 절연시키는 절연링이고, 미설명부호 310은 엔드캡이다. 또한 미설명부호 400은 프로세싱 챔버 바디이다.  Reference numeral 300 is an insulating ring for sealing insulation between the chamber lead body 110 and the shower head 120, and reference numeral 310 is an end cap. Reference numeral 400 also denotes a processing chamber body.

이들 구성요소에 대해서는 본 발명과 직접적으로 관련되지 않으며, 본 기술분야의 당업자가 용이하게 이해할 수 있기 때문에 그에 대한 설명은 생략한다.These components are not directly related to the present invention, and description thereof will be omitted since those skilled in the art can easily understand.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치는 외부의 공 정가스 공급원으로부터 공정가스(반응가스와 퍼지가스)가 샤워헤드(120)를 통해 챔버 내부로 공급되고, 상기 챔버 리드바디(110)에 공정가스 공급로가 형성될 경우, 그로부터도 공정가스가 함께 공급될 수 있다.In the gas supply apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above, a process gas (reactive gas and purge gas) is supplied into the chamber through the shower head 120 from an external process gas source, and the chamber lead body When the process gas supply path is formed at 110, the process gas may be supplied together therefrom.

이후, 상기 챔버 내부의 세정을 위하여 외부의 세정가스 공급원으로부터 플라즈마 제너레이터(200)에 의해 이온화된 세정가스는 챔버 리드바디(110)의 입구 포트(111)를 통해 세정가스 공급로(미도시)를 거쳐 하나 이상의 출구 포트(112)를 통해 챔버 내부로 분사되어 유해 불순물을 세정한다.Subsequently, the cleaning gas ionized by the plasma generator 200 from the external cleaning gas supply source for cleaning the inside of the chamber is connected to the cleaning gas supply path (not shown) through the inlet port 111 of the chamber lead body 110. Through the at least one outlet port 112 is injected into the chamber to clean the harmful impurities.

이와 같이 공급되는 세정가스는 균등하게 분배됨으로써 국부적으로 발생할 수 있는 과도한 세정에 의한 챔버 내 구성요소들의 손상을 방지하여 효율적인 세정을 가능하게 한다.The cleaning gas supplied in this way is distributed evenly to prevent damage of components in the chamber due to excessive cleaning that can occur locally, thereby enabling efficient cleaning.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치를 개략적으로 도시한 정단면도이다.Next, a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 is a perspective view schematically showing a gas supply device according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is a front sectional view schematically showing a gas supply device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치는, 상기한 일 실시예에 따른 가스공급장치에서 있어서, 외부의 세정가스공급원으로부터 세정가스가 공정가스와는 독립된 별개의 세정가스 공급로로 제공됨과 동시에, 공정가스가 유입되는 샤워 헤드의 유입구에 연결되는 세정가스 분할유로를 통해 세정가스가 샤워 헤드로 제공됨으로써, 챔버 내부의 반응로와 샤워 헤드의 세정을 동시에 실행할 수 있도록 한 실시 형태이다. 다른 실시예의 설명에 있어서, 상기한 일 실시예와 동일한 구성요소 에 대해서는 동일 부호를 부여한다.Gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention, in the gas supply apparatus according to the above-described embodiment, the cleaning gas from the external cleaning gas supply source is provided as a separate cleaning gas supply path independent of the process gas In this embodiment, the cleaning gas is provided to the shower head through the cleaning gas splitting passage connected to the inlet of the shower head into which the process gas is introduced. Thus, the cleaning chamber and the shower head in the chamber can be simultaneously cleaned. In the description of other embodiments, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 챔버(100)의 상부에 설치되어 챔버 내부를 외부로부터 차폐시키는 챔버 리드바디(110); 상기 챔버 리드바디 중앙부에 구비되어 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스를 챔버 내부로 공급하는 샤워헤드(120); 상기 챔버 리드바디(110)에 형성되어 세정가스 공급원으로부터 제공되는 세정가스가 흐르는 세정가스 공급로; 상기 세정가스 공급로로부터 분할되어 상기 샤워헤드(120)의 공정 가스 유입구에 연결되는 세정가스 분할유로를 포함한다.Gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention, as shown in Figure 5 and 6, the chamber lead body 110 is installed on the top of the chamber 100 to shield the inside of the chamber from the outside; A shower head 120 provided at a center portion of the chamber lead body to supply a process gas provided from a process gas source into the chamber; A cleaning gas supply path formed in the chamber lead body 110 and flowing with a cleaning gas provided from a cleaning gas supply source; The cleaning gas splitting path may be divided from the cleaning gas supply path and connected to the process gas inlet of the shower head 120.

상기 챔버 리드바디(110)는 소정 형상(도면에서는 사각 박스 형상)으로 형성되며, 그 중앙부에 상기 샤워헤드(120)가 설치될 수 있도록 관통부가 구획 형성된다.The chamber lead body 110 is formed in a predetermined shape (a rectangular box shape in the drawing), and a penetrating portion is formed so that the shower head 120 can be installed at a central portion thereof.

상기 세정가스 공급로는 상기 챔버 리드바디(110)의 외면 일측에 형성되는 입구 포트(111), 상기 챔버 리드바디(110)의 하면(102)에 형성되는 하나 이상의 출구 포트(112), 및 상기 입구 포트(111)와 출구 포트(112)를 연결하는 세정가스유로(미도시)로 구성된다.The cleaning gas supply passage includes an inlet port 111 formed at one side of an outer surface of the chamber lead body 110, at least one outlet port 112 formed at a bottom surface 102 of the chamber lead body 110, and the It consists of a cleaning gas flow path (not shown) connecting the inlet port 111 and the outlet port 112.

상기 출구 포트(112)는 하나로 구성될 수 있지만, 상기 세정가스유로(미도시)를 통해 세정가스가 균등하게 공급될 수 있는 한, 하나 이상의 출구 포트가 일정하게 균등 분포 또는 랜덤하게 분포될 수 있다 일예로, 상기 샤워헤드(120)가 장착되는 샤워헤드(120)의 가장자리 둘레에서 일정 분포되도록 구비될 수 있다.The outlet port 112 may be configured as one, but as long as cleaning gas may be uniformly supplied through the cleaning gas flow path (not shown), one or more outlet ports may be uniformly distributed or randomly distributed. For example, the shower head 120 may be provided to be distributed around the edge of the shower head 120 is mounted.

상기 세정가스 분할유로는 상기 챔버 리드바디(110)의 세정가스유로(미도시) 와 연통 연결되는 하나 이상의 일측 단부(510)를 가지며, 상기 샤워 헤드(120)의 공정가스 유입부에 연통 연결되는 타측 단부(520)를 갖는 세정가스 분할유로관(500)으로 구성된다. 이때, 상기 분할유로관(500)의 타측 단부에는, 상기 샤워 헤드(120)로 제공되는 공정가스가 세정가스 분할유로로 흐르지 않도록 일방향 안내부재(예를 들면, 체크밸브)가 구비되는 것이 바람직하다.The cleaning gas dividing flow passage has one or more end portions 510 connected to the cleaning gas flow passage (not shown) of the chamber lead body 110, and is connected to the process gas inlet of the shower head 120. It consists of a cleaning gas split flow channel 500 having the other end (520). At this time, it is preferable that the other end portion of the split channel pipe 500 is provided with a one-way guide member (for example, a check valve) so that the process gas provided to the shower head 120 does not flow into the cleaning gas split channel. .

상기 실시 형태에서, 상기 세정가스 분지유로는 챔버 리드바디(110)를 통해 샤워 헤드(120)로 연결되는 실시 형태를 설명하고 있지만, 그의 변형예로서 상기 세정가스 공급원으로부터 제공되는 세정가스가 흐르는 공급라인으로부터 분할되어 상기 샤워 헤드(120)의 유입구에 연결되는 세정가스 분할유로관으로 구성될 수 있다.In the above embodiment, although the embodiment of the cleaning gas branch flow path is connected to the shower head 120 through the chamber lead body 110, as a modification thereof, the cleaning gas supplied from the cleaning gas supply source flows. It may be composed of a cleaning gas split flow channel is divided from the line is connected to the inlet of the shower head 120.

상기 다른 실시예에 있어서도, 상기한 일 실시예와 같이, 상기 공정가스는 상기 샤워헤드(120)에 형성되는 가스공급로를 통해 제공될 수 있지만, 이와 동시에 상기 챔버 리드바디(110)의 공정가스 공급로를 통해 제공될 수 있다. 다시 말해서, 상기 챔버 리드바디(110)는 상기 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 흐르는 공정가스 공급로(미도시)가 상기 세정가스 공급로와 독립되게 형성될 수 있다.In the other embodiment, as in the above-described embodiment, the process gas may be provided through a gas supply path formed in the shower head 120, but at the same time the process gas of the chamber lead body 110 It can be provided through a supply passage. In other words, the chamber lead body 110 may have a process gas supply path (not shown) through which a process gas provided from the process gas supply source flows, independent of the cleaning gas supply path.

상기 공정가스 공급로(미도시)는 상기 세정가스 공급로와 동일한 방식으로 상기 챔버 리드바디(110)의 외면 타측에 형성되는 입구 포트, 상기 챔버 리드바디(110)의 하면에 형성되는 하나 이상의 출구 포트, 상기 입구 포트와 출구 포트를 연결하며, 상기 세정가스 공급로와 별개로 형성되는 공급가스유로로 구성된다.The process gas supply path (not shown) is an inlet port formed on the other side of the outer surface of the chamber lead body 110 in the same manner as the cleaning gas supply path, and at least one outlet formed on the lower surface of the chamber lead body 110. A port, the inlet port and the outlet port is connected, and is composed of a feed gas flow path formed separately from the cleaning gas supply path.

이때, 상기 공정가스 공급로의 입구 포트는 상기 샤워 헤드(120)의 유입부로부터 분할되는 라인(600)에 연결된다.In this case, the inlet port of the process gas supply path is connected to a line 600 divided from an inlet of the shower head 120.

이하 다른 구성요소에 대해서는 상기한 일 실시예와 동일하므로 그에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, other components are the same as the above-described exemplary embodiments, and a description thereof will be omitted.

이와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치는 외부의 공정가스 공급원으로부터 공정가스(반응가스와 퍼지가스)가 샤워헤드(120) 및/또는 챔버 리드바디(110)의 공정가스 공급로를 통해 챔버 내부로 공급된다.In the gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention configured as described above, the process gas (reaction gas and purge gas) is supplied from the external process gas source to supply the process gas from the shower head 120 and / or the chamber lead body 110. It is fed into the chamber through the furnace.

이후, 상기 챔버 내부의 세정을 위하여 외부의 세정가스 공급원으로부터 플라즈마 제너레이터(200)에 의해 이온화된 세정가스는 챔버 리드바디(110)의 입구 포트(111)를 통해 세정가스 공급로(미도시)를 거쳐 하나 이상의 출구 포트(112)를 통해 챔버 내부로 분사되어 유해 불순물을 세정한다. 이와 동시에, 상기 세정가스는 세정가스 분지유로를 통해 샤워 헤드(120)로 제공되어 샤워 헤드(120)의 세정도 동시에 실행한다.Then, from the external cleaning gas source for cleaning the inside of the chamber plasma The cleaning gas ionized by the generator 200 is injected into the chamber through the at least one outlet port 112 through the cleaning gas supply path (not shown) through the inlet port 111 of the chamber lead body 110 and harmful. Clean the impurities. At the same time, the cleaning gas is provided to the shower head 120 through the cleaning gas branch flow path to simultaneously clean the shower head 120.

이와 같이 공급되는 세정가스는 챔버 내부로 직접 공급됨과 동시에 샤워 헤드로 공급됨으로써 효율적인 세정을 극대화할 수 있다.The cleaning gas thus supplied is supplied directly to the inside of the chamber and simultaneously supplied to the shower head, thereby maximizing efficient cleaning.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 공정가스와 세정가스의 공급로를 독립되게 구성하며, 선택적으로 공정가스의 공급로를 통해 세정가스를 공급될 수 있도록 하는 것에 그 기술적 사상이 있다. 따라서 본 발명에 있어서, 반도체 제조 과정 중 챔버 내의 기판을 박막증착하기 위한 박막증착장치에서 공정가스와 세정가스를 챔버 내로 제공하는 가스공급방법은 이러한 기술적 사상에 의해 구현되는 것이 며, 상기한 구성은 그 실시 형태에 대한 예시이다.As described above, the present invention has a technical idea that the process gas and the cleaning gas supply paths are configured independently, and the cleaning gas can be selectively supplied through the process gas supply path. Therefore, in the present invention, a gas supply method for providing a process gas and a cleaning gas into the chamber in a thin film deposition apparatus for depositing a substrate in a chamber during a semiconductor manufacturing process is implemented by such a technical idea. It is an illustration about the embodiment.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes within the scope not departing from the technical spirit of the present invention are possible in the art. It will be evident to those who have knowledge of.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 구비한 박막증착장치를 개략적으로 도시한 사시도.1 is a perspective view schematically showing a thin film deposition apparatus having a gas supply device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명이 일 실시예에 따른 가스공급장치를 구비한 박막증착장치를 개략적으로 도시한 부분 파단 정면도.Figure 2 is a partially broken front view schematically showing a thin film deposition apparatus having a gas supply device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 도시한 저부 사시도.Figure 3 is a bottom perspective view showing a gas supply device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스공급장치를 도시한 분해 사시도.Figure 4 is an exploded perspective view showing a gas supply device according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치를 개략적으로 도시한 사시도.5 is a perspective view schematically showing a gas supply device according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스공급장치를 개략적으로 도시한 정단면도.Figure 6 is a front sectional view schematically showing a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

*도면부호에 대한 간단한 설명** Brief description of drawing symbols *

100: 반응 챔버 110: 챔버 리드바디100: reaction chamber 110: chamber lead body

111, 121: 입구 포트 112, 122: 출구 포트111, 121: inlet port 112, 122: outlet port

120: 샤워 헤드 200: 플라즈마 제너레이터120: shower head 200: plasma generator

400: 프로세싱 챔버바디 400: processing chamber body

500: 분할유로관 500: Split Euro Pipe

Claims (10)

반도체 증착장비용 공정가스와 세정가스를 반응 챔버 내로 제공하는 가스공급장치에 있어서,In the gas supply device for providing a process gas and cleaning gas for the semiconductor deposition equipment into the reaction chamber, 상기 반응 챔버의 상부에 설치되어 챔버 내부를 외부로부터 차폐시키는 챔버 리드바디; A chamber lead body installed on the reaction chamber to shield the inside of the chamber from the outside; 상기 챔버 리드바디 중앙부에 구비되어 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 공급되는 샤워헤드; 및A shower head provided at a center portion of the chamber lead body and supplied with a process gas provided from a process gas supply source; And 상기 챔버 리드바디에 형성되어 세정가스 공급원으로부터 제공되는 세정가스가 공급되는 세정가스 공급로The cleaning gas supply path formed in the chamber lead body and supplied with the cleaning gas provided from the cleaning gas supply source. 를 포함하고, Including, 상기 세정가스 공급로는 상기 챔버 리드바디의 외면 일측에 형성되는 입구 포트, 상기 챔버 리드바디의 하면에 형성되는 하나 이상의 출구 포트, 및 상기 입구 포트와 출구 포트를 연결하는 세정가스유로로 구성되며,The cleaning gas supply passage is composed of an inlet port formed on one side of the outer surface of the chamber lead body, one or more outlet ports formed on the lower surface of the chamber lead body, and a cleaning gas flow path connecting the inlet port and the outlet port. 상기 출구 포트는 세정가스가 상기 반응 챔버 내부로 균등하게 분배 공급될 수 있도록 상기 샤워 헤드가 구비되는 위치 둘레로 하나 이상 분포되는 것을 특징으로 하는 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치.And at least one outlet port is distributed around the position where the shower head is provided so that cleaning gas can be uniformly distributed and supplied into the reaction chamber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 챔버 리드바디에는 상기 공정가스 공급원으로부터 제공되는 공정가스가 흐르기 위한 공정가스 공급로가 상기 세정가스 공급로와 독립되게 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치.The chamber lead body is provided with a process gas supply path for flowing the process gas provided from the process gas supply source independent of the cleaning gas supply path, the showerhead type gas supply apparatus for a semiconductor deposition equipment. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정가스 공급로로부터 분할되어 상기 샤워헤드의 공정 가스 유입구에 연결되는 세정가스 분할유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치.And a cleaning gas splitting passage divided from the cleaning gas supply passage and connected to the process gas inlet of the shower head. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 세정가스 분할유로는,The cleaning gas split flow path, 상기 챔버 리드바디의 세정가스유로와 연통 연결되는 하나 이상의 일측 단부와 상기 샤워 헤드의 공정가스 유입부에 연통 연결되는 타측 단부를 갖는 세정가스 분할유로관을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치.And a cleaning gas splitting flow path tube having at least one end connected in communication with the cleaning gas flow passage of the chamber lead body and the other end connected in communication with the process gas inlet of the shower head. Head type gas supply device. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 세정가스 분할유로는, The cleaning gas split flow path, 상기 세정가스공급원으로부터 제공되는 세정가스가 흐르는 공급라인과 연통 연결되는 하나 이상의 일측 단부와 상기 샤워 헤드의 공정가스 유입부에 연통 연결되는 타측 단부를 갖는 세정가스 분할유로관을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치.And a cleaning gas splitting channel having at least one end connected in communication with a supply line through which the cleaning gas provided from the cleaning gas supply source flows, and the other end connected in communication with a process gas inlet of the shower head. Shower head type gas supply device for semiconductor deposition equipment. 제4항 또는 제5항에 있어서, The method according to claim 4 or 5, 상기 세정가스 분할유로관의 타측 단부에는, 상기 샤워 헤드로 제공되는 공정가스가 상기 세정가스 분할유로로 흐르지 않도록 일방향 안내부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체증착장비용 샤워헤드방식 가스공급장치.The other end of the cleaning gas split flow channel, the shower head type gas supply device for a semiconductor deposition equipment, characterized in that the one-way guide member is provided so that the process gas provided to the shower head does not flow into the cleaning gas split flow path. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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