KR102368157B1 - Apparatus for low pressure chemical vapor deposition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학기상증착 장치에 관한 것으로서, 반도체 웨이퍼가 투입되어 화학기상증착에 의해 처리되는 챔버부와, 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부와, 웨이퍼에 공정가스를 주입하는 샤워헤드부와, 웨이퍼 지지부의 하부 외곽둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제1 퍼지가스 주입부와, 웨이퍼 지지부의 하부 중앙둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제2 퍼지가스 주입부와, 펌핑에 의해 가스를 배기하는 가스 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 웨이퍼 지지부의 하부 외곽둘레와 중앙둘레에서 각각 퍼지가스를 주입하는 제1 퍼지가스 주입부와 제2 퍼지가스 주입부의 퍼지배플을 복수 단으로 구비함으로써, 웨이퍼 상에 퍼지가스를 균일하게 분사하는 동시에 챔버부의 내부공간에서 퍼지가스의 균일성을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus, wherein a chamber part into which a semiconductor wafer is put and processed by chemical vapor deposition, a wafer support part for supporting the wafer, a showerhead part for injecting a process gas into the wafer, and a wafer support part A first purge gas injection unit for injecting a purge gas from the lower periphery, a second purge gas injection unit for injecting a purge gas from a lower central periphery of the wafer support unit, and a gas discharge unit for exhausting gas by pumping characterized. Accordingly, the present invention provides a plurality of stages of purge baffles of the first purge gas injecting unit and the second purge gas injecting unit for injecting the purge gas at the lower outer periphery and the central periphery of the wafer support unit, thereby uniformly distributing the purge gas on the wafer. It provides the effect of maintaining the uniformity of the purge gas in the inner space of the chamber at the same time as the injection.

Description

화학기상증착 장치{APPARATUS FOR LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION}Chemical vapor deposition apparatus {APPARATUS FOR LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION}

본 발명은 화학기상증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부공간에 반도체 웨이퍼가 투입되어 화학기상증착에 의해 처리되는 화학기상증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus, and more particularly, to a chemical vapor deposition apparatus in which a semiconductor wafer is put into an internal space and processed by chemical vapor deposition.

일반적으로, 반도체 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하기 위해서는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등을 이용한 박막 제조 방법이 사용된다.In general, in order to deposit a thin film of a predetermined thickness on a substrate such as a semiconductor wafer or glass, physical vapor deposition (PVD) using a physical collision such as sputtering, and a chemical vapor deposition method using a chemical reaction A thin film manufacturing method using (chemical vapor deposition, CVD) or the like is used.

여기서, 화학 기상 증착법으로는 상압 화학 기상 증착법(atmospheric pressure CVD, APCVD), 저압 화학 기상증착법(low pressure CVD, LPCVD), 플라즈마 유기 화학 기상 증착법(plasma enhanced CVD, PECVD)등이 있으며, 이 중에서 저온 증착이 가능하고 박막 형성 속도가 빠른 장점 때문에 플라즈마 유기 화학 기상 증착법이 많이 사용되고 있다.Here, the chemical vapor deposition method is atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD), low pressure chemical vapor deposition (low pressure CVD, LPCVD), plasma organic chemical vapor deposition (plasma enhanced CVD, PECVD), etc., among them, low temperature Plasma organic chemical vapor deposition is widely used because of the advantages of vapor deposition and fast thin film formation speed.

통상적으로 증착장치는 샤워헤드 유닛 또는 서셉터 유닛이 고속으로 회전하면서 서로 다른 종류의 소스가스들이 분사되고, 기판이 순차적으로 소스가스를 통과하여 기판 표면에 박막이 형성된다. Typically, in a deposition apparatus, different types of source gases are sprayed while a showerhead unit or a susceptor unit rotates at high speed, and the substrate sequentially passes through the source gas to form a thin film on the surface of the substrate.

그리고 증착공정에서 발생하는 배기가스는 챔버 내측 둘레를 따라 구비된 메인 배플(main baffle)을 통해 프로세스 챔버 외부로 배출된다. 여기서, 서셉터 유닛이 승강 이동 및 회전이 가능하도록 서셉터 유닛과 메인 배플 사이에 소정의 간극이 형성된다. And the exhaust gas generated in the deposition process is discharged to the outside of the process chamber through a main baffle (main baffle) provided along the inner circumference of the chamber. Here, a predetermined gap is formed between the susceptor unit and the main baffle so that the susceptor unit can move up and down and rotate.

그런데, 배기가스는 메인 배플을 통해 외부로 배출되는데, 서셉터 유닛과 메인 배플 사이의 간극을 통해서도 배기가스의 일부가 유입되고 서셉터 유닛 하부에서 배기가스에 포함된 미반응 소스가스의 혼합 및 화학 반응에 따른 파티클이 발생할 수 있으며, 이러한 파티클은 프로세스 챔버를 오염시키고 증착공정에서 오염원으로 작용하여 불량이 발생할 수 있다. However, the exhaust gas is discharged to the outside through the main baffle, and a part of the exhaust gas also flows through the gap between the susceptor unit and the main baffle, and the mixing and chemical reaction of the unreacted source gas included in the exhaust gas from the lower part of the susceptor unit. Particles may be generated according to the reaction, and these particles may contaminate the process chamber and act as a contamination source in the deposition process, thereby causing defects.

또한, 프로세스 챔버 하부에는 히터 유닛과 서셉터 유닛의 실링을 위한 구조물들이 구비되어 있어서, 프로세스 챔버 하부에서 배기가스 및 파티클을 완전히 제거하기가 어렵다는 문제점이 있다.In addition, since structures for sealing the heater unit and the susceptor unit are provided under the process chamber, it is difficult to completely remove exhaust gas and particles from the lower part of the process chamber.

특히, 반도체 제조 장비 중 화학기상증착 장비에서 보다 더 균일한 품질의 제품을 생산하기 위하여 균일한 가스 분사 및 배기가 필요하며 배기의 경로 상에 정체 및 와류가 발생하지 않도록 제작 되어여 한다. In particular, uniform gas injection and exhaust are required to produce a product of more uniform quality than chemical vapor deposition equipment among semiconductor manufacturing equipment, and it must be manufactured so that stagnation and eddy currents do not occur in the exhaust path.

하지만 통상적인 장비 구성에서 웨이퍼의 인입 및 반출을 위한 포트 구성은 반드시 필요하며 이와 같은 구조물형태는 공정가스의 배기상에 와류 현상을 발생 시켜 웨이퍼 상의 증착 두께의 불균형을 발생시키게 되고, 이와 병행하여 배기의 불균형 또한 웨이퍼 상의 증착 두께 불균형을 발생시킨다는 문제가 있었다.However, in a typical equipment configuration, a port configuration for wafer entry and exit is absolutely necessary, and this type of structure creates a vortex phenomenon on the exhaust of the process gas, causing an imbalance in the deposition thickness on the wafer, and in parallel with the exhaust There was also a problem of causing an imbalance in the deposition thickness on the wafer.

또한, 증착이 필요한 웨이퍼면의 외부 배기경로 상의 여러 부품상에 불완전한 증착막이 형성되고 이는 일정 시간 경과 후 표면에서 박리되어 웨이퍼 상부에 흡착 또는 이동되어 많은 불량품의 원인이 된다. In addition, an incomplete deposition film is formed on various parts on the external exhaust path of the wafer surface requiring deposition, which is peeled off the surface after a certain period of time and is adsorbed or moved to the upper part of the wafer, causing many defective products.

이러한 현상을 제거하기 위하여 주기적으로 크리닝을 실시하나 이는 생산성을 저감 시키는 요인이 되어 표면상에 부산물을 저감하기 위한 퍼지가스의 구조를 적용하게 된다. In order to remove this phenomenon, cleaning is performed periodically, but this is a factor to reduce productivity, so a purge gas structure is applied to reduce by-products on the surface.

그러나, 퍼지가스의 구조를 적용함에 있어서 균일한 퍼지가 되지 않을 경우에 배기경로 상에 부분적으로 불완전 증착이 발생 할 수 있어 생산성 저감을 일으킬 수 있고, 웨이퍼 반출입 포트의 부위에서 와류의 발생에 따른 웨이퍼의 증착 두께의 불균형이 발생하고, 단일 퍼지배플을 적용하거나 또는 미적용에 따라 퍼지가스의 분사가 불균일하게 이루어진다는 문제도 있었다.However, when the purge gas structure is not uniformly purged, partially incomplete deposition may occur on the exhaust path, resulting in reduced productivity, and wafers due to the occurrence of vortices in the wafer port. There is also a problem in that an imbalance in the deposition thickness of the baffle occurs, and the injection of the purge gas is made non-uniformly depending on whether a single purge baffle is applied or not.

대한민국 등록특허 제10-1070046호 (2011년10월04일)Republic of Korea Patent No. 10-1070046 (October 04, 2011) 대한민국 등록특허 제10-1046969호 (2011년07월06일)Republic of Korea Patent No. 10-1046969 (July 06, 2011) 대한민국 등록특허 제10-1006177호 (2011년01월07일)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1006177 (January 07, 2011)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 웨이퍼 상에 퍼지가스를 균일하게 분사하는 동시에 챔버부의 내부공간에서 퍼지가스의 균일성을 유지할 수 있는 화학기상증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and it is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of uniformly spraying a purge gas on a wafer and maintaining the uniformity of the purge gas in the internal space of the chamber part. for that purpose

또한, 본 발명은 퍼지가스의 쏠림을 제거하는 동시에 일방 부위에 집중되는 현상을 방지하여 퍼지가스의 균일성을 향상시킬 수 있는 화학기상증착 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of improving the uniformity of the purge gas by preventing the concentration of the purge gas on one side while removing the concentration of the purge gas.

또한, 본 발명은 측면 퍼지배플에서 퍼지가스를 점차 가속하면서 분산시켜 퍼지가스의 주입성능 및 분산성능을 향상시킬 수 있는 화학기상증착 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of improving injection performance and dispersion performance of a purge gas by gradually accelerating and dispersing the purge gas in the side purge baffle.

또한, 본 발명은 웨이퍼 상에서 퍼지가스와 공정가스를 균일하게 배기하는 동시에 챔버부의 내부공간에서 배기가스의 균일성을 유지할 수 있는 화학기상증착 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of uniformly evacuating a purge gas and a process gas on a wafer and at the same time maintaining the uniformity of the exhaust gas in an internal space of a chamber part.

또한, 본 발명은 배기가스의 쏠림을 제거하는 동시에 일방 부위에 집중되는 현상을 방지하여 배기가스의 균일성을 향상시킬 수 있는 화학기상증착 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of improving the uniformity of the exhaust gas by preventing the concentration of the exhaust gas on one site while removing the concentration of the exhaust gas.

또한, 본 발명은 펌핑배플에서 배기가스를 점차 감속하면서 배기시켜 배기가스의 배출성능 및 균일성능을 향상시킬 수 있는 화학기상증착 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of improving exhaust performance and uniform performance of exhaust gas by gradually decelerating and exhausting exhaust gas from a pumping baffle.

또한, 본 발명은 웨이퍼 반출입 포트의 부근에서 배기에 의한 와류를 방지하여 배기의 균일성을 유지하는 동시에 셔터부의 기밀성을 향상시킬 수 있는 화학기상증착 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus capable of improving the airtightness of the shutter unit while maintaining the uniformity of the exhaust by preventing eddy currents caused by exhaust in the vicinity of the wafer carrying-in/out port.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 웨이퍼가 투입되어 화학기상증착에 의해 처리되는 챔버부(10); 상기 챔버부(10)에 투입된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부(20); 상기 웨이퍼 지지부(20)에 지지된 웨이퍼에 공정가스를 주입하는 샤워헤드부(30); 상기 웨이퍼 지지부(20)의 테이블의 하부 외곽둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제1 퍼지가스 주입부(40); 상기 웨이퍼 지지부(20)의 테이블의 하부 중앙둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제2 퍼지가스 주입부(50); 및 상기 제1 퍼지가스 주입부(40)와 상기 제2 퍼지가스 주입부(50) 사이에 설치되어, 펌핑에 의해 가스를 배기하는 가스 배출부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the semiconductor wafer is put in the chamber unit 10 is processed by chemical vapor deposition; a wafer support unit 20 supporting the wafer loaded into the chamber unit 10; a showerhead unit 30 for injecting a process gas into the wafer supported by the wafer support unit 20; a first purge gas injection unit 40 for injecting a purge gas around the lower periphery of the table of the wafer support unit 20; a second purge gas injection unit 50 for injecting a purge gas around the lower center of the table of the wafer support unit 20; and a gas discharge unit 60 installed between the first purge gas injection unit 40 and the second purge gas injection unit 50 to exhaust gas by pumping.

본 발명의 상기 제1 퍼지가스 주입부(40)는, 복수 단의 측면 퍼지배플로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 제1 퍼지가스 주입부(40)는, 측면 퍼지가스 주입홀의 상부에 설치되며, 상기 측면 퍼지가스 주입홀과 연통하도록 제1 측면 배플홀이 형성된 제1 측면 퍼지배플; 상기 제1 측면 퍼지배플의 상부에 설치되며, 상기 제1 측면 배플홀과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 제2 측면 배플홀이 배치된 제2 측면 퍼지배플; 및 상기 제2 측면 퍼지배플의 상부에 상기 챔버부(10)와 연통되도록 설치되며, 상기 제2 측면 배플홀과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 제3 측면 배플홀이 배치된 제3 측면 퍼지배플;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The first purge gas injection unit 40 of the present invention is characterized in that it is composed of a plurality of side purge baffles. The first purge gas injection unit 40 of the present invention includes: a first side purge baffle installed above the side purge gas injection hole and having a first side baffle hole to communicate with the side purge gas injection hole; a second side purge baffle installed on the first side purge baffle and provided with a second side baffle hole to communicate with the first side baffle hole while crossing the first side baffle hole; and a third side purge baffle installed on an upper portion of the second side purge baffle to communicate with the chamber part 10 and provided with a third side baffle hole to communicate with the second side baffle hole while misaligning it. characterized in that

본 발명의 상기 제1 측면 배플홀은, 홀의 사이즈가 제2 측면 배플홀 보다 크게 형성되어 있고, 홀의 갯수가 제2 측면 배플홀 보다 적게 배치되어 있고, 상기 제2 측면 배플홀은, 홀의 사이즈가 제3 측면 배플홀 보다 크게 형성되어 있고, 홀의 갯수가 제3 측면 배플홀 보다 적게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.In the first side baffle hole of the present invention, the size of the hole is larger than that of the second side baffle hole, the number of holes is smaller than the second side baffle hole, and the second side baffle hole has a hole size It is formed to be larger than the third side baffle hole, and the number of holes is smaller than that of the third side baffle hole.

본 발명의 상기 제2 퍼지가스 주입부(50)는, 중앙 퍼지가스 주입홀의 상부에 설치되며, 상기 중앙 퍼지가스 주입홀과 연통하도록 복수의 배플홀과 분배유로가 형성된 중앙 퍼지배플; 및 상기 중앙 퍼지배플의 상부 중앙부위에 삽입 결합되어, 상기 배플홀과 분배유로의 기밀을 유지하는 중앙 배플커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second purge gas injection unit 50 of the present invention includes: a central purge baffle installed on the central purge gas injection hole and having a plurality of baffle holes and distribution passages to communicate with the central purge gas injection hole; and a central baffle cover inserted and coupled to an upper central portion of the central purge baffle to maintain airtightness between the baffle hole and the distribution passage.

본 발명의 상기 중앙 퍼지배플은, 상기 중앙 퍼지가스 주입홀과 연통된 제1 중앙 배플홀; 상기 제1 중앙 배플홀에서 분기하도록 연통된 제1 중앙 분배유로; 상기 제1 중앙 분배유로에 형성된 제2 중앙 배플홀; 상기 제2 중앙 배플홀에서 분기하도록 연통된 제2 중앙 분배유로; 및 상기 제2 중앙 분배유로에서 분기하도록 연통되며, 상기 중앙 퍼지배플과 상기 중앙 배플커버 사이에 형성된 중앙 퍼지가스 배출홀에 연통된 제3 중앙 분배유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The central purge baffle of the present invention includes: a first central baffle hole communicating with the central purge gas injection hole; a first central distribution passage communicating to branch from the first central baffle hole; a second central baffle hole formed in the first central distribution passage; a second central distribution passage communicating to branch from the second central baffle hole; and a third central distribution passage communicating to branch from the second central distribution passage and communicating with a central purge gas discharge hole formed between the central purge baffle and the central baffle cover.

본 발명의 상기 제1 중앙 배플홀은, 홀의 갯수가 상기 제2 중앙 배플홀 보다 적게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 챔버부(10)의 일방에 형성된 웨이퍼 반출입 포트를 개폐하는 셔터부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the first central baffle hole of the present invention, the number of holes is smaller than that of the second central baffle hole. In addition, the present invention is characterized in that it further comprises a;

본 발명의 상기 셔터부(70)는, 상기 웨이퍼 반출입 포트의 상단에 설치된 쉴드편; 및 상기 쉴드편의 하부에서 승강에 의해 웨이퍼 반출입 포트를 개폐하도록 설치된 셔터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 가스 배출부(60)는, 복수 단의 펌핑배플로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.The shutter unit 70 of the present invention may include a shield piece installed on the upper end of the wafer transfer port; and a shutter installed to open and close the wafer carrying-in/out port by lifting and lowering from the lower portion of the shield piece. The gas discharge unit 60 of the present invention is characterized in that it consists of a plurality of stages of pumping baffles.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 지지부의 하부 외곽둘레와 중앙둘레에서 각각 퍼지가스를 주입하는 제1 퍼지가스 주입부와 제2 퍼지가스 주입부의 퍼지배플을 복수 단으로 구비함으로써, 웨이퍼 상에 퍼지가스를 균일하게 분사하는 동시에 챔버부의 내부공간에서 퍼지가스의 균일성을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides a plurality of purge baffles of a first purge gas injection unit and a second purge gas injection unit for injecting a purge gas at the lower outer circumference and the center circumference of the wafer support unit, respectively, so that the wafer is formed on the wafer. It provides the effect of uniformly spraying the purge gas and maintaining the uniformity of the purge gas in the internal space of the chamber part.

또한, 측면 퍼지배플 상에서 각각의 배플홀을 동일선 상이 아닌 어긋나게 교차하도록 배치함으로써, 퍼지가스의 쏠림을 제거하는 동시에 일방 부위에 집중되는 현상을 방지하여 퍼지가스의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by arranging each baffle hole to cross each other on the side purge baffle instead of on the same line, it is possible to improve the uniformity of the purge gas by preventing the concentration of the purge gas at the same time while removing the concentration of the purge gas. do.

또한, 각각의 측면 퍼지배플에서 홀 사이즈를 점차 축소하고 홀 개수를 점차 늘려서 배치함으로써, 측면 퍼지배플에서 퍼지가스를 점차 가속하면서 분산시켜 퍼지가스의 주입성능 및 분산성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by gradually reducing the hole size and gradually increasing the number of holes in each side purge baffle, the purge gas is gradually accelerated and dispersed in the side purge baffle to improve the purge gas injection performance and dispersion performance. do.

또한, 웨이퍼 지지부의 하부에 펌핑에 의해 가스를 배기하는 가스 배출부의 펌핑배플을 복수 단으로 구비함으로써, 웨이퍼 상에서 퍼지가스와 공정가스를 균일하게 배기하는 동시에 챔버부의 내부공간에서 배기가스의 균일성을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a plurality of stages of the pumping baffle of the gas discharge unit for exhausting gas by pumping under the wafer support unit, the purge gas and the process gas are uniformly discharged on the wafer, and the uniformity of the exhaust gas in the internal space of the chamber unit is improved. It provides a lasting effect.

또한, 펌핑배플 상에서 각각의 배플홀을 동일선 상이 아닌 어긋나게 교차하도록 배치함으로써, 배기가스의 쏠림을 제거하는 동시에 일방 부위에 집중되는 현상을 방지하여 배기가스의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by arranging each baffle hole to cross each other on the pumping baffle, not on the same line, but alternately, it is possible to improve the uniformity of the exhaust gas by preventing the concentration of the exhaust gas on one side while removing the concentration of exhaust gas. .

또한, 각각의 펌핑배플에서 홀 사이즈를 점차 축소하고 홀 개수를 점차 늘려서 배치함으로써, 펌핑배플에서 배기가스를 점차 감속하면서 배기시켜 배기가스의 배출성능 및 균일성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by gradually reducing the hole size and gradually increasing the number of holes in each pumping baffle, the exhaust gas is gradually decelerated and exhausted from the pumping baffle, thereby improving the exhaust performance and uniform performance of the exhaust gas.

또한, 웨이퍼 반출입 포트에 셔터부를 승강에 의해 개폐하도록 구비함으로써, 웨이퍼 반출입 포트의 부근에서 배기에 의한 와류를 방지하여 배기의 균일성을 유지하는 동시에 셔터부의 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing the shutter portion to open and close by elevating the wafer transfer port, it is possible to prevent a vortex caused by exhaust in the vicinity of the wafer transfer port to maintain uniformity of exhaust and improve the airtightness of the shutter portion.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 가스 유동상태를 나타내는 상태도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 제1 퍼지가스 주입부를 나타내는 상세도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 제2 퍼지가스 주입부를 나타내는 상세도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 제2 퍼지가스 주입부의 가스 유동상태를 나타내는 상태도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 가스 배출부를 나타내는 상세도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 가스 배출부를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 셔터부의 개방상태를 나타내는 상태도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 셔터부의 폐쇄상태를 나타내는 상태도.1 is a block diagram showing a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a state diagram showing a gas flow state of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed view showing a first purge gas injection unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a detailed view showing a second purge gas injection unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are state diagrams illustrating a gas flow state of a second purge gas injection unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a detailed view showing a gas discharge unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view showing a gas discharge unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a state diagram showing an open state of the shutter unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a state diagram showing a closed state of the shutter unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 가스 유동상태를 나타내는 상태도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 제1 퍼지가스 주입부를 나타내는 상세도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 제2 퍼지가스 주입부를 나타내는 상세도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 제2 퍼지가스 주입부의 가스 유동상태를 나타내는 상태도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 가스 배출부를 나타내는 상세도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 가스 배출부를 나타내는 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 셔터부의 개방상태를 나타내는 상태도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 화학기상증착 장치의 셔터부의 폐쇄상태를 나타내는 상태도이다.1 is a block diagram showing a chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a state diagram showing a gas flow state of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is the present invention is a detailed view showing the first purge gas injection unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a detailed view showing the second purge gas injection unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 and 6 are state diagrams showing the gas flow state of the second purge gas injection unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a gas discharge of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. 8 is a plan view showing a gas discharge unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an open state of the shutter part of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a state diagram showing, and FIG. 10 is a state diagram showing a closed state of the shutter unit of the chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 화학기상증착 장치는, 챔버부(10), 웨이퍼 지지부(20), 샤워헤드부(30), 퍼지가스 주입부(40, 50), 가스 배출부(60) 및 셔터부(70)를 포함하여 이루어져, 반도체 웨이퍼가 투입되어 화학기상증착에 의해 처리되는 화학기상증착 장치이다.1 and 2, the chemical vapor deposition apparatus according to the present embodiment includes a chamber part 10, a wafer support part 20, a shower head part 30, purge gas injection parts 40 and 50, It is a chemical vapor deposition apparatus including a gas discharge unit 60 and a shutter unit 70, in which a semiconductor wafer is input and processed by chemical vapor deposition.

챔버부(10)는, 반도체 웨이퍼가 투입되어 화학기상증착에 의해 처리되는 공간부재로서, 챔버(11), 커버(12), 웨이퍼 반출입 포트(13), 측면 퍼지가스 주입홀(14), 중앙 퍼지가스 주입홀(15) 및 가스 배출홀(16)로 이루어져 있다.The chamber part 10 is a space member into which semiconductor wafers are put and processed by chemical vapor deposition, and includes a chamber 11 , a cover 12 , a wafer transport port 13 , a side purge gas injection hole 14 , and a center It consists of a purge gas injection hole 15 and a gas discharge hole 16 .

챔버(11)는, 내부에 반도체 웨이퍼가 투입되어 화학기상증착에 의해 처리되는 처리공간이 형성된 용기부재로서, 반도체 웨이퍼가 공정가스에 의해 처리되는 처리공간을 제공하게 되며 이러한 챔버(11)의 중앙부위에는 반도체 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부(20)가 설치되도록 지지홀이 형성되어 있다.The chamber 11 is a container member having a processing space in which semiconductor wafers are put and processed by chemical vapor deposition, and provides a processing space in which semiconductor wafers are processed by process gas, and the central portion of the chamber 11 A support hole is formed on the wafer support part 20 for supporting the semiconductor wafer to be installed.

커버(12)는, 챔버(11)의 상부에 설치되어 챔버(11)의 상부공간을 커버링하는 커버부재로서, 이러한 커버(12)의 중앙부위에는 샤워헤드부(30)에 공정가스를 공급하도록 공정가스 공급홀(12a)이 형성되어 있다.The cover 12 is a cover member installed on the upper portion of the chamber 11 to cover the upper space of the chamber 11 , and a process gas is supplied to the showerhead 30 at the central portion of the cover 12 . A gas supply hole 12a is formed.

웨이퍼 반출입 포트(13)는, 챔버(11)의 측면 일방에 관통 형성되어 반도체 웨이퍼가 출입하는 출입통로로서, 챔버(11)의 외부에서 웨이퍼를 로봇 등과 같은 운반수단에 의해 챔버(11)의 내부로 출입하는 통로를 형성하게 된다.The wafer carry-in port 13 is formed through one side of the chamber 11 and is a passage through which semiconductor wafers enter and exit, and the wafers are transported from the outside of the chamber 11 to the inside of the chamber 11 by a transport means such as a robot. to form a passageway to the

측면 퍼지가스 주입홀(14)은, 챔버(11)의 하부 측면 일방에 관통 형성되어 퍼지가스를 챔버(11)의 내부공간으로 투입시키는 투입통로로서, 챔버(11)의 외부에서 펌프 등과 같은 운반수단에 의해 챔버(11)의 내부로 퍼지가스를 주입하게 된다.The side purge gas injection hole 14 is formed through one side of the lower side of the chamber 11 and is an input passage for introducing the purge gas into the inner space of the chamber 11 , and transports such as a pump from the outside of the chamber 11 . The purge gas is injected into the chamber 11 by the means.

중앙 퍼지가스 주입홀(15)은, 챔버(11)의 하부 중앙부위의 일방에서 중심을 향해 경사지게 관통 형성되어 퍼지가스를 챔버(11)의 내부공간으로 투입시키는 투입통로로서, 챔버(11)의 외부에서 펌프 등과 같은 운반수단에 의해 챔버(11)의 내부로 퍼지가스를 주입하게 된다.The central purge gas injection hole 15 is formed to pass through one side of the lower central portion of the chamber 11 to be inclined toward the center and introduces the purge gas into the inner space of the chamber 11 . The purge gas is injected into the chamber 11 by a transport means such as a pump from the outside.

가스 배출홀(16)은, 챔버(11)의 하부 측면 타방에 관통 형성되어 공정가스와 퍼지가스 등의 가스를 챔버(11)의 내부공간에서 외부로 배기시키는 배출통로로서, 챔버(11)의 외부에 별도로 설치된 펌프 등과 같은 운반수단에 의해 챔버(11)의 내부공간에서 가스를 배출시키게 된다.The gas discharge hole 16 is formed through the other side of the lower side of the chamber 11 to exhaust gas such as a process gas and a purge gas from the inner space of the chamber 11 to the outside. The gas is discharged from the inner space of the chamber 11 by a transport means such as a pump separately installed outside.

웨이퍼 지지부(20)는, 챔버부(10)에 투입된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지수단으로서, 지지대(21), 테이블(22), 받침편(23) 및 벨로우즈(24)로 이루어져 있다.The wafer support part 20 is a wafer support means for supporting the wafer loaded into the chamber part 10 , and includes a support 21 , a table 22 , a support piece 23 , and a bellows 24 .

지지대(21)는, 챔버(11)의 중앙부위에 형성된 지지홀에 삽입되어 입설되는 지지수단으로서, 상부에 웨이퍼를 지지하면서 승강하거나 하강하도록 이동되는 지지부재로 이루어져 있다.The support 21 is a support means inserted into a support hole formed in the central portion of the chamber 11 to be erected, and includes a support member that moves up and down while supporting the wafer thereon.

테이블(22)은, 지지대(21)의 상부에 외향으로 확장 형성된 지지수단으로서, 웨이퍼 반출입 포트(13)를 통해서 챔버(11)의 내부공간에 투입된 웨이퍼를 공정가스에 의해 처리하도록 하부에서 지지하게 된다.The table 22 is a supporting means formed to extend outwardly on the upper portion of the support 21, and supports the wafers introduced into the inner space of the chamber 11 through the wafer transfer port 13 from the bottom to be processed by the process gas. do.

받침편(23)은, 지지대(21)의 하부에 설치되어 지지대(21)를 승강하도록 지지하는 지지수단으로서, 이러한 받침편(23)의 하부에는 별도로 구동수단이 설치되어 구동수단에 의해 승강되거나 회전되는 것도 가능함은 물론이다.The support piece 23 is installed on the lower portion of the support 21 to support the support 21 so as to be raised and lowered, and a driving means is separately installed in the lower portion of the support piece 23 to be lifted or lowered by the drive means. Of course, rotation is also possible.

벨로우즈(24)는, 챔버(11)의 하부와 받침편(23) 사이에 형성된 노출부위를 밀폐하도록 커버링하는 신축부재로서, 지지대(21)의 승강에 의해 함께 신축되어 노출부위를 밀폐시키는 동시에 기밀성을 유지할 수 있게 된다.The bellows 24 is a telescopic member that covers the exposed portion formed between the lower portion of the chamber 11 and the support piece 23 to seal, and is expanded and contracted together by the elevation of the support 21 to seal the exposed portion and airtightness. be able to maintain

샤워헤드부(30)는, 웨이퍼 지지부(20)에 지지된 웨이퍼에 공정가스를 주입하는 공급수단으로서, 웨이퍼의 상부에 복수개의 샤워홀(30a)이 형성된 샤워헤드에 의해 공정가스를 균일하게 주입하여 웨이퍼를 화학기상증착 처리하게 된다.The showerhead 30 is a supply means for injecting a process gas into the wafer supported by the wafer support 20 , and the process gas is uniformly injected by the showerhead having a plurality of shower holes 30a formed on the wafer. Thus, the wafer is subjected to chemical vapor deposition.

퍼지가스 주입부(40, 50)는, 웨이퍼 지지부(20)의 테이블(22)의 하부에서 퍼지가스를 주입하는 퍼지가스 주입수단으로서, 웨이퍼 지지부(20)의 테이블(22)의 하부 외곽둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제1 퍼지가스 주입부(40)와, 웨이퍼 지지부(20)의 테이블(22)의 하부 중앙둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제2 퍼지가스 주입부(50)를 포함하여 이루어져 있다.The purge gas injection units 40 and 50 are purge gas injection means for injecting a purge gas from the lower portion of the table 22 of the wafer support unit 20 , and are located on the outer periphery of the lower portion of the table 22 of the wafer support unit 20 . It consists of a first purge gas injection unit 40 for injecting a purge gas, and a second purge gas injection unit 50 for injecting a purge gas around the lower center of the table 22 of the wafer support unit 20 . .

제1 퍼지가스 주입부(40)는, 웨이퍼 지지부(20)의 테이블(22)의 하부 외곽둘레에서 퍼지가스를 주입하는 퍼지가스 주입수단으로서, 복수 단의 측면 퍼지배플로 이루어져 있는 것이 바람직하다.The first purge gas injection unit 40 is a purge gas injection means for injecting a purge gas from the outer periphery of the lower portion of the table 22 of the wafer support unit 20, and preferably consists of a plurality of lateral purge baffles.

이러한 제1 퍼지가스 주입부(40)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 측면 퍼지가스 주입홀(14)의 상부의 하층 단에 설치된 제1 측면 퍼지배플(41)과, 측면 퍼지가스 주입홀(14)의 상부의 중층 단에 설치된 제2 측면 퍼지배플(42)과, 측면 퍼지가스 주입홀(14)의 상부의 상층 단에 설치된 제3 측면 퍼지배플(43)로 이루어져 있다. As shown in FIG. 3 , the first purge gas injection unit 40 includes a first side purge baffle 41 installed at the lower end of the upper side of the side purge gas injection hole 14 and a side purge gas injection hole 14 . ) consists of a second side purge baffle 42 installed at an upper middle stage, and a third side purge baffle 43 installed at an upper stage of the upper side of the side purge gas injection hole 14 .

또한, 이러한 측면 퍼지배플은, 이들 사이의 기밀성을 유지하기 위해 오링이 설치되어 있고, 각각의 측면 퍼지배플 사이의 조립시에는 기밀성을 유지하기 위하여 볼트체결 또는 용접형태 등과 같이 다양한 결합에 의해 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.In addition, these side purge baffles are provided with O-rings to maintain airtightness therebetween, and when assembling between the side purge baffles, various combinations such as bolting or welding may be used to maintain airtightness. Of course it is possible.

제1 측면 퍼지배플(41)은, 측면 퍼지가스 주입홀(14)의 하층 단에 설치되되 측면 퍼지가스 주입홀(14)의 상부에 설치된 퍼지가스 주입용 배플로서, 측면 퍼지가스 주입홀(14)과 연통하도록 상하로 천공된 제1 측면 배플홀(41a)이 형성되어 있고, 하부에는 제1 측면 연통유로(41b)가 형성되어 있다.The first side purge baffle 41 is a purge gas injection baffle installed at the lower end of the side purge gas injection hole 14 and installed above the side purge gas injection hole 14, and the side purge gas injection hole 14 ), a first side baffle hole 41a perforated up and down to communicate with each other is formed, and a first side communication passage 41b is formed at a lower portion thereof.

제2 측면 퍼지배플(42)은, 측면 퍼지가스 주입홀(14)의 중층 단에 설치되되 제1 측면 퍼지배플(41)의 상부에 설치된 퍼지가스 주입용 배플로서, 제1 측면 배플홀(41a)과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 상하로 천공된 제2 측면 배플홀(42a)이 배치되어 있고, 하부에 제2 측면 연통유로(42b)가 형성되어 있다.The second side purge baffle 42 is a purge gas injection baffle installed at the middle end of the side purge gas injection hole 14 and installed on the first side purge baffle 41, and the first side baffle hole 41a ) and a second side baffle hole (42a) perforated up and down to communicate while shifting is disposed, and a second side communication passage (42b) is formed in the lower portion.

제3 측면 퍼지배플(43)은, 측면 퍼지가스 주입홀(14)의 상층 단에 설치되되 제2 측면 퍼지배플(42)의 상부에 챔버부(10)와 연통되도록 설치된 퍼지가스 주입용 배플로서, 제2 측면 배플홀(42a)과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 측면에 천공된 제3 측면 배플홀(43a)이 배치되어 있고, 하부에는 제2 측면 연통유로(43b)가 형성되어 있다.The third side purge baffle 43 is a purge gas injection baffle installed at the upper end of the side purge gas injection hole 14 and installed on the second side purge baffle 42 to communicate with the chamber unit 10. , A third side baffle hole 43a perforated in the side is disposed to communicate while shifting and intersecting with the second side baffle hole 42a, and a second side communication passage 43b is formed in the lower portion.

이러한 제3 측면 배플홀(43a)은, 도 3에 나타낸 바와 같이 셔터부(70)가 폐쇄된 상태에서 유휴 공간(A)에 공정가스의 유입을 방지하기 위하여 측면 배플홀의 방향을 측면에 배치하는 것도 가능함은 물론이다.This third side baffle hole 43a is, as shown in FIG. 3, in the state in which the shutter part 70 is closed, the direction of the side baffle hole is arranged on the side to prevent the inflow of the process gas into the idle space A Of course it is also possible.

또한, 제1 측면 배플홀(41a)은 홀의 사이즈가 제2 측면 배플홀(42a) 보다 크게 형성되어 있고 홀의 갯수가 제2 측면 배플홀(42a) 보다 적게 배치되어 있고, 제2 측면 배플홀(42a)은 홀의 사이즈가 제3 측면 배플홀(43a) 보다 크게 형성되어 있고 홀의 갯수가 제3 측면 배플홀(43a) 보다 적게 배치되어 있다.In addition, the size of the first side baffle hole 41a is larger than that of the second side baffle hole 42a, the number of holes is smaller than the second side baffle hole 42a, and the second side baffle hole ( In 42a, the size of the hole is larger than that of the third side baffle hole 43a, and the number of holes is disposed less than that of the third side baffle hole 43a.

또한, 제1 측면 배플홀(41a)과 제2 측면 배플홀(42a)과 제3 측면 배플홀(43a)은, 홀의 단면형상이 원형, 타원형, 슬릿형, 다각형 등과 같이 다양한 형태로 형성되어 있는 것도 가능함은 물론이다.In addition, the first side baffle hole 41a, the second side baffle hole 42a, and the third side baffle hole 43a have a cross-sectional shape of the hole formed in various shapes such as circular, oval, slit, polygonal, etc. Of course it is also possible.

따라서, 제1 퍼지가스 주입부(40)는 3단으로 이루어진 제1 측면 퍼지배플(41)과 제2 측면 퍼지배플(42)과 제3 측면 퍼지배플(43)의 홀 사이즈를 점차 축소하고 홀 개수를 점차 늘려서 퍼지가스를 점차 가속하면서 분산시켜 퍼지가스의 주입성능 및 분산성능을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the first purge gas injection unit 40 gradually reduces the hole sizes of the first side purge baffle 41, the second side purge baffle 42, and the third side purge baffle 43 made of three stages, and reduces the hole size. By gradually increasing the number of the purge gas while accelerating and dispersing the purge gas, the injection performance and dispersion performance of the purge gas can be improved.

제2 퍼지가스 주입부(50)는, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 지지부(20)의 테이블(22)의 하부 중앙둘레에서 퍼지가스를 주입하는 주입수단으로서, 중앙 퍼지배플(51)과 중앙 배플커버(52)로 이루어져 있고, 이들 사이의 기밀성을 유지하기 위해 오링이 설치되어 있다.The second purge gas injection unit 50, as shown in FIGS. 4 to 6, is an injection means for injecting a purge gas from the lower central circumference of the table 22 of the wafer support unit 20, and is a central purge baffle 51. and a central baffle cover 52, and an O-ring is installed to maintain airtightness therebetween.

중앙 퍼지배플(51)은, 중앙 퍼지가스 주입홀(15)의 상부에 설치되며 중앙 퍼지가스 주입홀(15)과 연통하도록 복수의 배플홀과 분배유로가 형성된 퍼지가스 주입용 배플로서, 제1 중앙 배플홀(51a), 제1 중앙 분배유로(51b), 제2 중앙 배플홀(51c), 제2 중앙 분배유로(51d), 제3 중앙 분배유로(51e)로 이루어져 있다.The central purge baffle 51 is installed above the central purge gas injection hole 15 and is a baffle for purge gas injection in which a plurality of baffle holes and distribution passages are formed to communicate with the central purge gas injection hole 15 . It consists of a central baffle hole 51a, a first central distribution passage 51b, a second central baffle hole 51c, a second central distribution passage 51d, and a third central distribution passage 51e.

제1 중앙 배플홀(51a)은, 중앙 퍼지배플(51)의 외곽 둘레에 설치되되 중앙 퍼지가스 주입홀(15)과 연통 형성된 배플홀로서, 챔버(11)의 하부에서 중앙으로 경사지게 형성된 중앙 퍼지가스 주입홀(15)을 통해서 주입된 퍼지가스를 제1 중앙 배플홀(51a)로 주입하여 중앙 퍼지배플(51)과 중앙 배플커버(52) 사이에 기밀 형성된 통로공간으로 투입하게 된다.The first central baffle hole 51a is a baffle hole that is installed on the periphery of the central purge baffle 51 and is formed to communicate with the central purge gas injection hole 15, and is formed to be inclined from the lower part of the chamber 11 to the center. The purge gas injected through the gas injection hole 15 is injected into the first central baffle hole 51a to be introduced into the airtight passage space formed between the central purge baffle 51 and the central baffle cover 52 .

제1 중앙 분배유로(51b)는, 중앙 퍼지배플(51)의 외곽 둘레에 설치되되 제1 중앙 배플홀(51a)에서 분기하도록 연통된 분배유로로서, 제1 중앙 배플홀(51a)에서 주입된 퍼지가스를 중앙 퍼지배플(51)과 중앙 배플커버(52) 사이에 기밀 형성된 통로공간의 둘레를 따라 분산시키게 된다.The first central distribution passage 51b is a distribution passage that is installed on the periphery of the central purge baffle 51 and communicated to branch from the first central baffle hole 51a, and is injected from the first central baffle hole 51a. The purge gas is dispersed along the circumference of the airtight passage space formed between the central purge baffle 51 and the central baffle cover 52 .

제2 중앙 배플홀(51c)은, 제1 중앙 분배유로(51b)에서 내향으로 연결 형성된 복수개의 배플홀로서, 제1 중앙 분배유로(51b)에서 분산된 퍼지가스를 중앙 퍼지배플(51)의 내향으로 투입시키게 된다.The second central baffle hole 51c is a plurality of baffle holes that are connected inwardly from the first central distribution passage 51b. will be put inward.

제2 중앙 분배유로(51d)는, 제2 중앙 배플홀(51c)에서 분기하도록 연통된 분배유로로서, 제2 중앙 배플홀(51c)에서 주입된 퍼지가스를 중앙 퍼지배플(51)과 중앙 배플커버(52) 사이에 기밀 형성된 통로공간의 둘레를 따라 분산시키게 된다.The second central distribution passage 51d is a distribution passage communicating to branch from the second central baffle hole 51c, and transfers the purge gas injected from the second central baffle hole 51c to the central purge baffle 51 and the central baffle. It is distributed along the perimeter of the airtight passage space formed between the covers (52).

제3 중앙 분배유로(51e)는, 제2 중앙 분배유로(51d)에서 분기하도록 내향으로 연통된 분배유로로서, 제2 중앙 분배유로(51d)에서 분산된 퍼지가스를 중앙 퍼지배플(51)의 내향으로 주입시켜 중앙 퍼지배플(51)과 중앙 배플커버(52) 사이의 중앙부위에 형성된 중앙 퍼지가스 배출홀에 투입하게 된다.The third central distribution passage 51e is a distribution passage communicating inwardly so as to branch from the second central distribution passage 51d, and distributes the purge gas dispersed in the second central distribution passage 51d to the central purge baffle 51. It is injected inwardly into the central purge gas discharge hole formed in the central portion between the central purge baffle 51 and the central baffle cover 52 .

이러한 제1 중앙 배플홀(51a)은, 홀의 갯수가 제2 중앙 배플홀(51c) 보다 적게 형성되어, 중앙 퍼지배플(51)의 외곽 일방에 주입된 퍼지가스가 중앙 퍼지배플(51)의 내향으로 분산되면서 투입되는 것이 바람직하다.The first central baffle hole 51a has a smaller number of holes than the second central baffle hole 51c, so that the purge gas injected into the outer side of the central purge baffle 51 is directed inward of the central purge baffle 51. It is preferable to be introduced while being dispersed.

중앙 배플커버(52)은, 중앙 퍼지배플(51)의 상부 중앙부위에 삽입 결합되어 배플홀과 분배유로의 기밀을 유지하는 커버부재로서, 중앙 퍼지배플(51)의 상부에서 제1 중앙 배플홀(51a), 제1 중앙 분배유로(51b), 제2 중앙 배플홀(51c), 제2 중앙 분배유로(51d) 및 제3 중앙 분배유로(51e)를 실링하도록 결합되어 이들의 기밀성능을 유지하게 된다.The central baffle cover 52 is a cover member inserted and coupled to the upper central portion of the central purge baffle 51 to maintain airtightness between the baffle hole and the distribution passage, and is a first central baffle hole at the upper portion of the central purge baffle 51 . (51a), the first central distribution passageway (51b), the second central baffle hole (51c), the second central distribution passageway (51d), and the third central distribution passageway (51e) are coupled to seal to maintain their airtight performance. will do

가스 배출부(60)는, 퍼지가스 주입부 둘레에 설치되되 가스 배출홀(16)에 연통되어 펌핑에 의해 가스를 배기하는 가스 배출수단으로서, 제1 퍼지가스 주입부(40)와 제2 퍼지가스 주입부(50) 사이에 설치되어 펌핑에 의해 공정가스와 퍼지가스 등의 가스를 배기하는 복수 단의 펌핑배플로 이루어져 있는 것이 바람직하다.The gas discharge unit 60 is installed around the purge gas injection unit and communicates with the gas discharge hole 16 to exhaust the gas by pumping, and includes the first purge gas injection unit 40 and the second purge unit. It is preferable that it consists of a plurality of stages of pumping baffles installed between the gas injection units 50 to exhaust gases such as process gas and purge gas by pumping.

이러한 가스 배출부(60)는, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이 가스 배출홀(16)의 상부의 하층 단에 설치된 제1 펌핑배플(61)과, 가스 배출홀(16)의 상부의 중층 단에 설치된 제2 펌핑배플(62)과, 가스 배출홀(16)의 상부의 상층 단에 설치된 제3 펌핑배플(63)로 이루어져 있다.The gas discharge unit 60 includes the first pumping baffle 61 installed at the lower end of the upper portion of the gas discharge hole 16 and the middle layer of the upper portion of the gas discharge hole 16 as shown in FIGS. 7 and 8 . It consists of a second pumping baffle 62 installed in the stage, and a third pumping baffle 63 installed in the upper stage of the upper part of the gas discharge hole 16 .

또한, 이러한 펌핑배플은, 이들 사이의 기밀성을 유지하기 위해 오링이 설치되어 있고, 각각의 펌핑배플 사이의 조립시에는 기밀성을 유지하기 위하여 볼트체결 또는 용접형태 등과 같이 다양한 결합에 의해 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.In addition, these pumping baffles are provided with O-rings to maintain airtightness therebetween, and when assembling between each pumping baffle, various combinations such as bolting or welding are possible to maintain airtightness. Of course.

제1 펌핑배플(61)은, 가스 배출홀(16)의 상부의 하층 단에 설치되되 가스 배출홀(16)의 상부에 설치되어 공정가스와 퍼지가스 등의 가스를 배기하는 펌핑배플로서, 가스 배출홀(16)과 연통하도록 상하로 천공된 제1 펌핑 배플홀(61a)이 형성되어 있다.The first pumping baffle 61 is a pumping baffle installed at the lower end of the upper portion of the gas discharge hole 16 and installed in the upper portion of the gas discharge hole 16 to exhaust gases such as a process gas and a purge gas. A first pumping baffle hole 61a perforated up and down to communicate with the discharge hole 16 is formed.

제2 펌핑배플(62)은, 가스 배출홀(16)의 상부의 중층 단에 설치되되 제1 펌핑배플(61)의 상부에 설치되어 공정가스와 퍼지가스 등의 가스를 배기하는 펌핑배플로서, 제1 펌핑 배플홀(61a)과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 제2 펌핑 배플홀(62a)이 배치되어 있고, 제2 펌핑 배플홀(62a)의 하부에는 가스가 분기되도록 제2 배출유로(62b)가 형성되어 있다.The second pumping baffle 62 is a pumping baffle installed at the middle stage of the upper part of the gas discharge hole 16 and installed on the upper part of the first pumping baffle 61 to exhaust gases such as process gas and purge gas, A second pumping baffle hole 62a is disposed to communicate with the first pumping baffle hole 61a while displacedly intersecting, and a second discharge passage 62b is provided at a lower portion of the second pumping baffle hole 62a to branch off gas. is formed

제3 펌핑배플(63)은, 가스 배출홀(16)의 상부의 상층 단에 설치되 제2 펌핑배플(62)의 상부에 챔버부(10)와 연통되도록 설치되어 공정가스와 퍼지가스 등의 가스를 배기하는 펌핑배플로서, 제2 펌핑 배플홀(62a)과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 제3 펌핑 배플홀(63a)이 배치되어 있고, 제3 펌핑 배플홀(63a)의 하부에는 가스가 분기되도록 제3 배출유로(63b)가 형성되어 있다.The third pumping baffle 63 is installed at the upper end of the upper part of the gas discharge hole 16 and is installed in communication with the chamber part 10 on the upper part of the second pumping baffle 62, such as process gas and purge gas. As a pumping baffle for evacuating gas, a third pumping baffle hole 63a is disposed to communicate with the second pumping baffle hole 62a while being misaligned, and a lower portion of the third pumping baffle hole 63a is such that gas is branched. A third discharge passage 63b is formed.

또한, 제1 펌핑 배플홀(61a)은, 홀의 사이즈가 제2 펌핑 배플홀(62a) 보다 크게 형성되어 있고, 홀의 갯수가 제2 펌핑 배플홀(62a) 보다 적게 배치되어 있고, 제2 펌핑 배플홀(62a)은, 홀의 사이즈가 제3 펌핑 배플홀(63a) 보다 크게 형성되어 있고, 홀의 갯수가 제3 펌핑 배플홀(63a) 보다 적게 배치되어 있다.In addition, in the first pumping baffle hole 61a, the size of the hole is larger than that of the second pumping baffle hole 62a, and the number of holes is smaller than that of the second pumping baffle hole 62a, and the second pumping baffle hole 62a. The hole 62a has a larger size than the third pumping baffle hole 63a, and the number of holes is smaller than that of the third pumping baffle hole 63a.

따라서, 가스 배출부(60)는 3단으로 이루어진 제1 펌핑배플(61)과 제2 펌핑배플(62)과 제3 펌핑배플(63)의 홀 사이즈를 점차 축소하고 홀 개수를 점차 늘려서 공정가스와 퍼지가스 등의 배기가스를 점차 감속하면서 배기시켜 배기가스의 배출성능 및 균일성능을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the gas discharge unit 60 gradually reduces the hole sizes of the first pumping baffle 61, the second pumping baffle 62, and the third pumping baffle 63, which are formed in three stages, and gradually increases the number of the process gas. It is possible to improve the exhaust gas emission performance and uniform performance by gradually decelerating exhaust gases such as and purge gas.

셔터부(70)는, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 챔버부(10)의 일방에서 내부로 웨이퍼를 출입시키도록 챔버부(10)의 측면 일방에 형성된 웨이퍼 반출입 포트(13)를 개폐하는 개폐부재로서, 쉴드편(71) 및 셔터(72)로 이루어져 있다.The shutter unit 70, as shown in FIGS. 9 and 10, opens and closes the wafer transfer port 13 formed on one side of the chamber unit 10 so as to allow the wafer to enter and exit from one side of the chamber unit 10 to the inside. As an opening/closing member, it consists of a shield piece (71) and a shutter (72).

쉴드편(71)은, 웨이퍼 반출입 포트(13)의 상단에 설치된 쉴드부재로서, 웨이퍼 반출입 포트(13)의 상부공간에 설치되어 셔터(72)와 요철부위에서 접촉에 의해 밀착되어 챔버부(10)의 내부공간을 밀폐시켜 기밀성을 유지하게 된다.The shield piece 71 is a shield member installed on the upper end of the wafer carry-in/out port 13, is installed in the upper space of the wafer carry-in/out port 13, and is in close contact with the shutter 72 and the concavo-convex portion by contact with the chamber portion 10 ) to seal the internal space to maintain airtightness.

셔터(72)는, 쉴드편(71)의 하부에서 승강에 의해 웨이퍼 반출입 포트(13)를 개폐하도록 설치된 개폐부재로서, 웨이퍼 반출입 포트(13)의 하부에 에어실린더나 구동모터, 액추에이터 등과 같은 구동수단에 의해 승강이동하도록 설치되어 쉴드편(71)의 요철부위와의 접촉에 의해 밀착되어 챔버부(10)의 내부공간을 밀폐시켜 기밀성을 유지하게 된다.The shutter 72 is an opening/closing member installed to open and close the wafer carry-in/out port 13 by lifting and lowering from the lower portion of the shield piece 71, and is driven by an air cylinder, a drive motor, an actuator, etc., under the wafer carrying/out port 13 It is installed so as to move up and down by means of the shield piece 71 in close contact with the concavo-convex portion to close the inner space of the chamber unit 10 to maintain airtightness.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 웨이퍼 지지부의 하부 외곽둘레와 중앙둘레에서 각각 퍼지가스를 주입하는 제1 퍼지가스 주입부와 제2 퍼지가스 주입부의 퍼지배플을 복수 단으로 구비함으로써, 웨이퍼 상에 퍼지가스를 균일하게 분사하는 동시에 챔버부의 내부공간에서 퍼지가스의 균일성을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, by providing a plurality of stages of purge baffles of the first purge gas injecting unit and the second purge gas injecting unit for injecting purge gas at the lower outer periphery and the central periphery of the wafer support unit, the wafer is formed on the wafer. It provides the effect of uniformly spraying the purge gas and maintaining the uniformity of the purge gas in the internal space of the chamber part.

또한, 측면 퍼지배플 상에서 각각의 배플홀을 동일선 상이 아닌 어긋나게 교차하도록 배치함으로써, 퍼지가스의 쏠림을 제거하는 동시에 일방 부위에 집중되는 현상을 방지하여 퍼지가스의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by arranging each baffle hole to cross each other on the side purge baffle instead of on the same line, it is possible to improve the uniformity of the purge gas by preventing the concentration of the purge gas at the same time while removing the concentration of the purge gas. do.

또한, 각각의 측면 퍼지배플에서 홀 사이즈를 점차 축소하고 홀 개수를 점차 늘려서 배치함으로써, 측면 퍼지배플에서 퍼지가스를 점차 가속하면서 분산시켜 퍼지가스의 주입성능 및 분산성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by gradually reducing the hole size and gradually increasing the number of holes in each side purge baffle, the purge gas is gradually accelerated and dispersed in the side purge baffle to improve the purge gas injection performance and dispersion performance. do.

또한, 웨이퍼 지지부의 하부에 펌핑에 의해 가스를 배기하는 가스 배출부의 펌핑배플을 복수 단으로 구비함으로써, 웨이퍼 상에서 퍼지가스와 공정가스를 균일하게 배기하는 동시에 챔버부의 내부공간에서 배기가스의 균일성을 유지할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing a plurality of stages of the pumping baffle of the gas discharge unit for exhausting gas by pumping under the wafer support unit, the purge gas and the process gas are uniformly discharged on the wafer, and the uniformity of the exhaust gas in the internal space of the chamber unit is improved. It provides a lasting effect.

또한, 펌핑배플 상에서 각각의 배플홀을 동일선 상이 아닌 어긋나게 교차하도록 배치함으로써, 배기가스의 쏠림을 제거하는 동시에 일방 부위에 집중되는 현상을 방지하여 배기가스의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by arranging each baffle hole to cross each other on the pumping baffle, not on the same line, but alternately, it is possible to improve the uniformity of the exhaust gas by preventing the concentration of the exhaust gas on one side while removing the concentration of exhaust gas. .

또한, 각각의 펌핑배플에서 홀 사이즈를 점차 축소하고 홀 개수를 점차 늘려서 배치함으로써, 펌핑배플에서 배기가스를 점차 감속하면서 배기시켜 배기가스의 배출성능 및 균일성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by gradually reducing the hole size and gradually increasing the number of holes in each pumping baffle, the exhaust gas is gradually decelerated and exhausted from the pumping baffle, thereby improving the exhaust performance and uniform performance of the exhaust gas.

또한, 웨이퍼 반출입 포트에 셔터부를 승강에 의해 개폐하도록 구비함으로써, 웨이퍼 반출입 포트의 부근에서 배기에 의한 와류를 방지하여 배기의 균일성을 유지하는 동시에 셔터부의 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by providing the shutter portion to open and close the wafer transfer port by lifting and lowering, it is possible to prevent a vortex flow due to exhaust in the vicinity of the wafer transfer port to maintain uniformity of exhaust and improve the airtightness of the shutter portion.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention described above can be embodied in various other forms without departing from the technical spirit or main characteristics thereof. Accordingly, the above embodiments are merely examples in all respects and should not be construed as limiting.

10: 챔버부 20: 웨이퍼 지지부
30: 샤워헤드부 40: 제1 퍼지가스 주입부
50: 제2 퍼지가스 주입부 60: 가스 배출부
70: 셔터부10: chamber part 20: wafer support part
30: shower head 40: first purge gas injection unit
50: second purge gas injection unit 60: gas discharge unit
70: shutter unit

Claims (10)

반도체 웨이퍼가 투입되어 화학기상증착에 의해 처리되는 챔버부(10);
상기 챔버부(10)에 투입된 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지부(20);
상기 웨이퍼 지지부(20)에 지지된 웨이퍼에 공정가스를 주입하는 샤워헤드부(30);
상기 웨이퍼 지지부(20)의 테이블의 하부 외곽둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제1 퍼지가스 주입부(40);
상기 웨이퍼 지지부(20)의 테이블의 하부 중앙둘레에서 퍼지가스를 주입하는 제2 퍼지가스 주입부(50); 및
상기 제1 퍼지가스 주입부(40)와 상기 제2 퍼지가스 주입부(50) 사이에 설치되어, 펌핑에 의해 가스를 배기하는 가스 배출부(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.a chamber unit 10 into which semiconductor wafers are put and processed by chemical vapor deposition;
a wafer support unit 20 supporting the wafer loaded into the chamber unit 10;
a showerhead unit 30 for injecting a process gas into the wafer supported by the wafer support unit 20;
a first purge gas injection unit 40 for injecting a purge gas around the lower periphery of the table of the wafer support unit 20;
a second purge gas injection unit 50 for injecting a purge gas around the lower center of the table of the wafer support unit 20; and
Chemical vapor deposition comprising a; a gas discharge unit (60) installed between the first purge gas injection unit (40) and the second purge gas injection unit (50) to exhaust gas by pumping; Device. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 퍼지가스 주입부(40)는, 복수 단의 측면 퍼지배플로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.The method of claim 1,
The first purge gas injection unit 40 is a chemical vapor deposition apparatus, characterized in that it consists of a plurality of side purge baffles. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 퍼지가스 주입부(40)는,
측면 퍼지가스 주입홀의 상부에 설치되며, 상기 측면 퍼지가스 주입홀과 연통하도록 제1 측면 배플홀이 형성된 제1 측면 퍼지배플;
상기 제1 측면 퍼지배플의 상부에 설치되며, 상기 제1 측면 배플홀과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 제2 측면 배플홀이 배치된 제2 측면 퍼지배플; 및
상기 제2 측면 퍼지배플의 상부에 상기 챔버부(10)와 연통되도록 설치되며, 상기 제2 측면 배플홀과 어긋나게 교차하면서 연통되도록 제3 측면 배플홀이 배치된 제3 측면 퍼지배플;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.3. The method of claim 2,
The first purge gas injection unit 40,
a first side purge baffle installed above the side purge gas injection hole and having a first side baffle hole to communicate with the side purge gas injection hole;
a second side purge baffle installed on the first side purge baffle and provided with a second side baffle hole to communicate with the first side baffle hole while crossing the first side baffle hole; and
A third side purge baffle installed on the upper portion of the second side purge baffle to communicate with the chamber unit 10, and with a third side baffle hole disposed to communicate with the second side baffle hole while misaligning it Chemical vapor deposition apparatus, characterized in that. 제 3 항에 있어서,
상기 제1 측면 배플홀은, 홀의 사이즈가 제2 측면 배플홀 보다 크게 형성되어 있고, 홀의 갯수가 제2 측면 배플홀 보다 적게 배치되어 있고,
상기 제2 측면 배플홀은, 홀의 사이즈가 제3 측면 배플홀 보다 크게 형성되어 있고, 홀의 갯수가 제3 측면 배플홀 보다 적게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.4. The method of claim 3,
The first side baffle hole has a size larger than that of the second side baffle hole, and the number of holes is smaller than that of the second side baffle hole,
The second side baffle hole has a size larger than that of the third side baffle hole, and the number of holes is smaller than that of the third side baffle hole. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 퍼지가스 주입부(50)는,
중앙 퍼지가스 주입홀의 상부에 설치되며, 상기 중앙 퍼지가스 주입홀과 연통하도록 복수의 배플홀과 분배유로가 형성된 중앙 퍼지배플; 및
상기 중앙 퍼지배플의 상부 중앙부위에 삽입 결합되어, 상기 배플홀과 분배유로의 기밀을 유지하는 중앙 배플커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.The method of claim 1,
The second purge gas injection unit 50,
a central purge baffle installed above the central purge gas injection hole and having a plurality of baffle holes and distribution passages to communicate with the central purge gas injection hole; and
and a central baffle cover inserted and coupled to an upper central portion of the central purge baffle to maintain airtightness between the baffle hole and the distribution passage. 제 5 항에 있어서,
상기 중앙 퍼지배플은,
상기 중앙 퍼지가스 주입홀과 연통된 제1 중앙 배플홀;
상기 제1 중앙 배플홀에서 분기하도록 연통된 제1 중앙 분배유로;
상기 제1 중앙 분배유로에 형성된 제2 중앙 배플홀;
상기 제2 중앙 배플홀에서 분기하도록 연통된 제2 중앙 분배유로; 및
상기 제2 중앙 분배유로에서 분기하도록 연통되며, 상기 중앙 퍼지배플과 상기 중앙 배플커버 사이에 형성된 중앙 퍼지가스 배출홀에 연통된 제3 중앙 분배유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.6. The method of claim 5,
The central purge baffle is
a first central baffle hole communicating with the central purge gas injection hole;
a first central distribution passage communicating to branch from the first central baffle hole;
a second central baffle hole formed in the first central distribution passage;
a second central distribution passage communicating to branch from the second central baffle hole; and
and a third central distribution passage communicating to branch from the second central distribution passage and communicating with a central purge gas discharge hole formed between the central purge baffle and the central baffle cover. 제 6 항에 있어서,
상기 제1 중앙 배플홀은, 홀의 갯수가 상기 제2 중앙 배플홀 보다 적게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.7. The method of claim 6,
The first central baffle hole, chemical vapor deposition apparatus, characterized in that the number of holes is formed less than the second central baffle hole. 제 1 항에 있어서,
상기 챔버부(10)의 일방에 형성된 웨이퍼 반출입 포트를 개폐하는 셔터부(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.The method of claim 1,
The chemical vapor deposition apparatus further comprising a; shutter unit (70) for opening and closing a wafer transfer port formed on one side of the chamber unit (10). 제 8 항에 있어서,
상기 셔터부(70)는,
상기 웨이퍼 반출입 포트의 상단에 설치된 쉴드편; 및
상기 쉴드편의 하부에서 승강에 의해 웨이퍼 반출입 포트를 개폐하도록 설치된 셔터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.9. The method of claim 8,
The shutter unit 70,
a shield piece installed on the upper end of the wafer transfer port; and
A chemical vapor deposition apparatus comprising: a shutter installed to open and close the wafer port in/out port by lifting from the lower part of the shield piece. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 배출부(60)는, 복수 단의 펌핑배플로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 화학기상증착 장치.The method of claim 1,
The gas discharge unit (60) is a chemical vapor deposition apparatus, characterized in that consisting of a plurality of stages of pumping baffles.
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