KR102500678B1 - Gas supplier of shower head for protection of parasitic plasma - Google Patents
Gas supplier of shower head for protection of parasitic plasma Download PDFInfo
- Publication number
- KR102500678B1 KR102500678B1 KR1020210112091A KR20210112091A KR102500678B1 KR 102500678 B1 KR102500678 B1 KR 102500678B1 KR 1020210112091 A KR1020210112091 A KR 1020210112091A KR 20210112091 A KR20210112091 A KR 20210112091A KR 102500678 B1 KR102500678 B1 KR 102500678B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- block
- parasitic plasma
- gas supply
- metal
- ring
- Prior art date
Links
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 9
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45561—Gas plumbing upstream of the reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 샤워헤드 가스 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤워헤드에 가스를 공급하는 구조를 개선하여 원하지 않는 기생 플라즈마 현상을 방지하면서 가스를 공급하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a showerhead gas supply device, and more particularly, to a device for supplying gas while preventing an unwanted parasitic plasma phenomenon by improving a structure for supplying gas to a showerhead.
웨이퍼를 이용한 미세전자소자 제조의 증착, 식각, 세정 등에는 샤워헤드가 적용된다. 예컨대, 증착의 경우, 웨이퍼의 표면에 균일한 두께의 박막이 형성되도록, 샤워헤드의 분사홀 각각의 직경과 간격을 적절하게 배열하여 일정한 양의 반응가스가 분사되도록 하고 있다. 상기 샤워헤드에 가스를 공급하는 방식은 국내공개특허 제2003-0066118호 등에서와 같이 다양하게 개선되어 적용되고 있다. 그런데, 종래의 장치는 샤워헤드에 의해 유도하고자 하는 플라즈마가 형성되는 공간 이외의 다른 공간에서도 원하지 않는 기생 플라즈마가 발생한다. 상기 기생 플라즈마는 불필요한 증착이 일어나고 파티클을 발생시키며, 발생된 파티클은 챔버 오염, 미세전자소자 품질저하 등의 문제를 야기한다. A showerhead is applied to deposition, etching, cleaning, etc. in the manufacture of microelectronic devices using wafers. For example, in the case of deposition, a constant amount of reaction gas is sprayed by appropriately arranging the diameter and spacing of each spray hole of the showerhead so that a thin film having a uniform thickness is formed on the surface of the wafer. A method of supplying gas to the showerhead is variously improved and applied as in Korean Patent Publication No. 2003-0066118. However, in the conventional apparatus, unwanted parasitic plasma is generated in a space other than a space in which plasma to be induced by the showerhead is formed. The parasitic plasma causes unnecessary deposition and generates particles, which cause problems such as chamber contamination and quality degradation of microelectronic devices.
도 1은 종래의 가스 공급장치(PS)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 의하면, 종래의 공급장치(PS)는 샤워헤드부(100), 가스공급부(110) 및 공급배관(120)을 포함한다. 샤워헤드부(100)는 헤드지지체(101) 내측에 샤워헤드(102)가 위치하고, 샤워헤드(102)의 상부에는 블록플레이트(103) 및 챔버리드(104)가 위치한다. 가스공급부(110)는 절연블록(111), 금속블록(112) 및 플랜지(113)를 포함하고, 체결부(114)는 절연블록(111), 금속블록(112) 및 플랜지(113)를 관통하여 가스공급부(110)를 챔버리드(104)에 고정한다. 체결부(114)는 통상적으로 금속으로 이루어진다. 가스공급부(110)의 내부에는 반응가스가 유동하는 가스통로(a)를 구비하고, 상기 반응가스는 가스통로(a), 블록플레이트(103)의 확산홀(103a), 버퍼공간(105) 및 샤워헤드(102)의 분사홀(102a)을 거쳐 챔버 내부에 공급된다.1 is a diagram for explaining a conventional gas supply device (PS). Referring to FIG. 1 , a conventional supply device PS includes a
그런데, 종래의 가스 공급장치(PS)는 샤워헤드(102)에 의해 유도하고자 하는 플라즈마가 형성되는 공간 이외의 다른 공간에서도 원하지 않는 기생 플라즈마가 발생한다. 도 2는 종래의 가스 공급장치(PS)의 공급배관(a) 및 블록플레이트(b)에 발생하는 기생 플라즈마의 사례를 나타내는 사진들이다. 도시된 바와 같이. 공급배관(120) 일부(P1) 및 블록플레이트(103) 일부(P2)에 기생 플라즈마에 의한 현상이 발생한다. 예컨대, 도면에서와 같이 블록플레이트(103) 일부(P2)에는 기생 플라즈마에 의한 증착이 일어났다. 상기 기생 플라즈마는 파티클을 발생시키고, 발생된 파티클은 챔버 오염, 미세전자소자 품질저하 등의 문제를 야기한다. However, in the conventional gas supply device PS, undesirable parasitic plasma is generated in a space other than a space where plasma to be induced by the
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 샤워헤드에 의해 유도하고자 하는 플라즈마가 형성되는 공간 이외의 다른 공간에서 원하지 않는 기생 플라즈마가 발생하지 않도록 하여, 기생 플라즈마에 의한 파티클에 의한 챔버 오염, 미세전자소자 품질저하 등의 문제를 해소하는 기생 플라즈마 방지를 위한 샤워헤드 가스 공급장치를 제공하는 데 있다. The problem to be solved by the present invention is to prevent unwanted parasitic plasma from being generated in a space other than the space where the plasma to be induced by the showerhead is formed, thereby reducing chamber contamination by particles caused by parasitic plasma and deteriorating the quality of microelectronic devices It is an object of the present invention to provide a showerhead gas supply device for preventing parasitic plasma that solves such problems.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 기생 플라즈마 방지를 위한 샤워헤드 가스 공급장치는 절연블록 및 금속블록을 포함하고 샤워헤드에 반응가스를 공급하는 가스공급부에 있어서, 상기 절연블록은 블록본체 및 상기 블록본체의 외측으로 돌출되고, 상기 블록본체의 둘레를 감싸는 링 형태이며, 공간깊이(D) 및 공간높이(H)를 가지는 이격공간(c)을 제공하는 제1 블록날개 및 제2 블록날개를 포함한다.In order to solve the problem of the present invention, a showerhead gas supply device for preventing parasitic plasma includes an insulating block and a metal block, and a gas supply unit for supplying a reactive gas to the showerhead, wherein the insulating block includes a block body and the block body It protrudes outward, has a ring shape surrounding the circumference of the block body, and includes a first block wing and a second block wing providing a separation space (c) having a space depth (D) and a space height (H) .
본 발명의 장치에 있어서, 상기 제1 블록날개는 제1 절연링 및 제1 금속링으로 구성되고, 상기 제2 블록날개는 제2 절연링 및 제2 금속링으로 구성될 수 있다. 상기 제1 절연링 및 상기 제2 절연링은 상기 블록본체가 연장되고, 상기 블록본체와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 제1 금속링 및 상기 제2 금속링은 상기 이격공간(c)을 제공할 수 있다. 상기 제1 블록날개는 제1 체결부에 의해 체결되고, 상기 제2 블록날개는 제2 체결부에 의해 체결된다. 상기 블록본체 및 상기 금속블록은 제2 오링에 의해 밀봉된다. 상기 금속블록은 플랜지에 고정되며, 상기 절연블록, 상기 금속블록 및 상기 플랜지의 내부에는 상기 반응가스가 유동하는 가스통로를 포함한다. 상기 금속블록의 내측벽에는 상기 반응가스의 원활한 유동을 위한 유동홈을 포함할 수 있다.In the device of the present invention, the first block wing may be composed of a first insulating ring and a first metal ring, and the second block wing may be composed of a second insulating ring and a second metal ring. The first insulating ring and the second insulating ring extend from the block body and may be made of the same material as the block body. The first metal ring and the second metal ring may provide the separation space (c). The first block wing is fastened by a first fastening part, and the second block wing is fastened by a second fastening part. The block body and the metal block are sealed by a second O-ring. The metal block is fixed to the flange, and includes a gas passage through which the reaction gas flows inside the insulation block, the metal block, and the flange. An inner wall of the metal block may include a flow groove for smooth flow of the reaction gas.
본 발명의 기생 플라즈마 방지를 위한 샤워헤드 가스 공급장치에 의하면, 가스 공급부를 이격되도록 체결함으로써, 샤워헤드에 의해 유도하고자 하는 플라즈마가 형성되는 공간 이외의 다른 공간에서 원하지 않는 기생 플라즈마가 발생하지 않도록 하여, 기생 플라즈마에 의한 파티클에 의한 챔버 오염, 미세전자소자 품질저하 등의 문제를 해소한다.According to the showerhead gas supply device for preventing parasitic plasma of the present invention, by fastening the gas supply part to be spaced apart, unwanted parasitic plasma is not generated in a space other than the space where the plasma to be induced by the showerhead is formed. , chamber contamination by particles from parasitic plasma, and quality degradation of microelectronic devices.
도 1은 종래의 가스 공급장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 가스 공급장치의 공급배관 및 블록플레이트에 발생하는 기생 플라즈마의 사례를 나타내는 사진들이다.
도 3은 본 발명에 의한 가스 공급장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 가스 공급장치의 공급배관 및 블록플레이트를 나타내는 사진들이다.1 is a diagram for explaining a conventional gas supply device.
2 are photographs showing examples of parasitic plasma generated in a supply pipe and a block plate of a conventional gas supply device.
3 is a view for explaining a gas supply device according to the present invention.
4 are photographs showing the supply pipe and block plate of the gas supply device according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 과장되게 표현하였다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 공급장치는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 공급장치의 방향 및 회전에 따라 변한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, it is exaggeratedly expressed for convenience of description. On the other hand, terms indicating positions such as top, bottom, front, etc. are only related to those shown in the drawings. In practice, the feeder can be used in any selective orientation, and in actual use the spatial orientation changes with orientation and rotation of the feeder.
본 발명의 실시예는 가스 공급부를 이격되도록 체결함으로써, 샤워헤드에 의해 유도하고자 하는 플라즈마가 형성되는 공간 이외의 다른 공간에서 원하지 않는 기생 플라즈마가 발생하지 않도록 하여, 기생 플라즈마에 의한 파티클에 의한 챔버 오염, 미세전자소자 품질저하 등의 문제를 해소하는 샤워헤드 가스 공급장치를 제시한다. 이를 위해, 이격된 체결구조를 가진 가스 공급장치에 대하여 자세하게 알아보고, 이격된 체결구조에 의하여 기생 플라즈마가 방지되는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예에 의한 가스 공급장치는 웨이퍼를 이용한 미세전자소자 제조의 증착, 식각, 세정 등에 적용되는 샤워헤드에 반응가스를 공급한다. In an embodiment of the present invention, by fastening the gas supply unit to be spaced apart, unwanted parasitic plasma is not generated in a space other than the space where the plasma to be induced by the showerhead is formed, thereby preventing chamber contamination by particles caused by the parasitic plasma. , a shower head gas supply device that solves problems such as quality degradation of microelectronic devices. To this end, a gas supply device having a spaced fastening structure will be studied in detail, and a process in which parasitic plasma is prevented by the spaced fastening structure will be described in detail. A gas supply device according to an embodiment of the present invention supplies a reaction gas to a showerhead applied to deposition, etching, cleaning, etc. in the manufacture of microelectronic devices using wafers.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 가스 공급장치(VS)를 설명하기 위한 도면이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 가스 공급장치(VS)를 부분적으로 절단하여 표현하였다.3 is a diagram for explaining a gas supply device VS according to an embodiment of the present invention. However, it is not a drawing in a strict sense, and there may be components not shown in the drawing for convenience of description. For convenience of explanation, the gas supply device VS is partially cut and expressed.
도 3에 의하면, 본 발명의 가스 공급장치(VS)는 샤워헤드부(10), 가스공급부(30) 및 공급배관(40)을 포함한다. 샤워헤드부(10)는 헤드지지체(11), 샤워헤드(12). 블록플레이트(13) 및 챔버리드(14)를 포함하고, 샤워헤드(12). 블록플레이트(13) 및 챔버리드(14)는 헤드지지체(11)의 내측에 설치된다. 샤워헤드(12)에는 반응가스를 분사하기 위한 복수개의 분사홀(12a)을 구비하고, 블록플레이트(13)에는 상기 반응가스가 확산되어 유동되도록 하는 확산홀(13a)을 구비한다. 상기 반응가스는 블록플레이트(13)로 이동하여, 확산홀(13a)을 통하여 확산되어 샤워헤드(12)로 이동한다. 바람직하게는, 확산홀(13a)은 분사홀(12a)에 대응되도록 배치될 수 있다. 분사홀(12a)은 각각의 직경과 간격을 균일하게 배열하여 상기 반응가스가 일정한 양으로 분사되도록 한다. According to FIG. 3 , the gas supply device VS of the present invention includes a shower head unit 10 , a
샤워헤드(12) 및 블록플레이트(13) 사이에는 상기 반응가스를 샤워헤드(12) 전면에 원활하게 공급하기 위하여 버퍼공간(17)이 존재한다. 챔버리드(14)에는 상면으로부터 함몰되고 둘레를 따라 배치된 냉매유로(15)를 가지며, 냉매유로(15)는 유로덮개(16)에 의해 폐쇄 또는 밀봉되어 냉매유로(15)를 흐르는 냉매가 외부로 누출되지 않도록 한다. 상기 냉매는 냉매유로(15)를 순환하면서 샤워헤드부(10)를 설정온도 이하로 냉각하며, 상기 냉매는 외부에 설치된 칠러 등을 통해 냉각된다. 상기 냉매는 샤워헤드부(10)가 과열되지 않도록 하며, 샤워헤드부(10)를 설정온도 이하로 제어할 수 있다. A
도면에서는 샤워헤드부(10)의 하나의 사례를 제시한 것에 불과하고, 본 발명의 범주 내에서 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, RF 전위가 인가되는 챔버리드(14)는 제1 블록날개(22)와 동일한 높이를 가지도록, 도면에서 표현한 것보다 두께가 커질 수 있다. 상기 RF 전위를 생성하는 생성기는 단일 RF 생성기, 고주파수, 중간주파수 또는 저주파수를 생성할 수 있는 복수의 RF 생성기일 수도 있다. 예를 들어, 고주파수의 경우, 상기 RF 생성기는 2 내지 100 ㎒, 바람직하게 13.56 ㎒ 또는 27 ㎒ 범위의 주파수들을 생성할 수도 있다. 저주파수의 경우, 범위는 50 ㎑ 내지 2 ㎒, 및 바람직하게 350 내지 600 ㎑이다.In the drawings, only one example of the shower head unit 10 is presented, and various modifications may be made within the scope of the present invention. For example, the
가스공급부(30)는 절연블록(20), 금속블록(26) 및 플랜지(27)를 포함한다. 절연블록(20)은 샤워헤드부(10)에 인가된 RF 전위가 가스공급부(30)로 누설되지 않도록 상기 RF 전위를 차단한다. 절연블록(20)은 절연을 위하여 탄화규소, 알루미나와 같은 세라믹 물질로 이루어지며, 절연블록(20)은 블록본체(21)와, 제1 및 제2 블록날개(22, 23)로 구성된다. 제1 및 제2 블록날개(22, 23)는 블록본체(21)의 외측으로 돌출되고, 링(ring) 형태로 블록본체(21)를 감싼다. 제1 및 제2 블록날개(22, 23)는 블록본체(21)로부터 돌출되어 이격공간(c)을 제공한다. 이격공간(c)은 블록본체(21)의 둘레를 따라 함몰된 형태로 존재하고, 공간깊이(D) 및 공간높이(H)를 가진다. 이격공간(c)은 샤워헤드부(10)에 인가된 RF 전위가 가스공급부(30)로 누설되지 않도록 상기 RF 전위를 차단하는 역할을 한다. The
제1 블록날개(22)는 제1 절연링(22a) 및 제1 금속링(22b)로 구성되고, 제2 블록날개(23)는 제2 절연링(23a) 및 제2 금속링(23b)로 구성된다. 제1 및 제2 절연링(22a, 23a)은 블록본체(21)가 연장되며, 블록본체(21)와 동일한 재질로 이루어진다. 제1 절연링(22a)은 챔버리드(14)에 부착되고, 제2 절연링(23a)은 금속블록(26)에 부착된다. 제1 금속링(22b)은 제1 절연링(22a)에 밀착되고, 제2 금속링(23b)은 제2 절연링(23a)에 밀착되며, 제1 및 제2 금속링(22b, 23b) 각각은 이격공간(c)을 제공한다. 제1 블록날개(22)는 볼트와 같은 제1 체결부(24)에 의해 챔버리드(14)에 고정되고, 제2 블록날개(23)는 볼트와 같은 제2 체결부(25)에 의해 금속블록(26) 및 플랜지(27)에 고정된다. 즉, 제1 및 제2 체결부(24, 25)는 이격공간(c)으로 인하여 서로 분리된다. The
제1 금속링(22b)은 제1 체결부(24)로 제1 블록날개(22)를 체결할 때, 제1 절연링(22a)가 파손되지 않도록 한다. 제2 금속링(23b)은 제2 체결부(25)로 제2 블록날개(23)를 체결할 때, 제2 절연링(23a)가 파손되지 않도록 한다. 왜냐하면, 제1 및 제2 금속링(22b, 23b)이 없이, 제1 및 제2 절연링(22a, 23a)을 제1 및 제2 체결부(24, 25)로 체결하면, 세라믹 재질인 제1 및 제2 절연링(22a, 23a)은 파손될 수 있다. 이때, 금속블록(26)과, 제1 및 제2 금속링(22b, 23b)은 알루미늄과 같은 금속재질로 이루어진다. 가스공급부(30)의 내부에는 반응가스가 유동하는 가스통로(b)를 구비하고, 상기 반응가스는 가스통로(b), 블록플레이트(13)의 확산홀(13a), 버퍼공간(17) 및 샤워헤드(12)의 분사홀(12a)을 거쳐 챔버 내부에 공급된다.The
챔버리드(14) 및 블록본체(21)은 제1 오링(31)에 의해 밀봉되고, 블록본체(21) 및 금속블록(26)은 제2 오링(32)에 의해 밀봉되며, 금속블록(26) 및 플랜지(27)는 제3 오링(33)에 의해 밀봉될 수 있다. 또한, 금속블록(26)의 내측벽에는 반응가스의 원활한 유동을 위한 유동홈(26a)이 존재한다. 금속블록(26)의 내부 형상은 공지된 것이면 모두 가능하며, 여기서는 하나의 사례를 제시한 것이다. 금속블록(26)은 플랜지(27)에 의해 고정된다.The
본 발명의 실시예에 의한 이격공간(c)은 기생 플라즈마가 발생하지 않도록 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 가스 공급장치(VS)의 공급배관(a) 및 블록플레이트(b)를 나타내는 사진들이다. 이때, 가스 공급장치(VS)는 도 3을 참조하기로 하고, 종래의 가스 공급장치(PS)와 대비하여 설명하기로 한다.The separation space (c) according to the embodiment of the present invention prevents parasitic plasma from being generated. 4 are photographs showing a supply pipe (a) and a block plate (b) of a gas supply device (VS) according to an embodiment of the present invention. At this time, the gas supply device VS will be described with reference to FIG. 3 and compared to the conventional gas supply device PS.
도 4에 의하면, 본 발명의 공급배관(40) 일부(P1)에는 종래의 공급배관(120) 일부(P1)와는 달리 기생 플라즈마 현상이 발생하지 않았다. 본 발명은 공급배관(40) 일부(P1)뿐 아니라, 공급배관(40) 전체에서도 기생 플라즈마 현상이 일어나지 않았다. 또한, 본 발명의 블록플레이트(13) 일부(P2)에는 종래의 블록플레이트(103)와는 달리 기생 플라즈마 현상이 일어나지 않았다. 종래의 블록플레이트(103) 일부(P2)에는 기생 플라즈마에 의한 증착이 되었지만, 본 발명의 블록플레이트(103)는 전체적으로 증착이 없었다. 즉, 본 발명의 가스 공급장치(VS)에 의하면, 상기 기생 플라즈마가 발생하지 않으므로, 원하지 않은 증착을 방지하고 파티클의 발생을 근본적으로 차단하고, 종래의 상기 파티클에 의한 챔버 오염, 미세전자소자 품질저하 등의 문제가 해소되었다. According to FIG. 4 , the parasitic plasma phenomenon does not occur in the part (P1) of the
상기 기생 플라즈마 현상의 차단은 제1 및 제2 체결부(24, 25)를 분리시킨 이격공간(c)에 의해 구현된다. 구체적으로, 이격공간(c)은 제1 체결부(24)로부터 누설되는 RF가 제2 체결부(25)로 누설되지 않도록 차단함으로써, 상기 기생 플라즈마 현상을 원천적으로 방지한다. 이에 반해, 종래에는 절연블록(111), 금속블록(112) 및 플랜지(113)를 관통한 체결부(114)에 의하여, 기생 플라즈마가 발생하였다. 종래의 체결부(114)는 샤워헤드부(100)와 분리되지 않으므로, 샤워헤드부(100)에 인가된 RF가 누설되는 것을 막을 수 없다. 또한, 종래의 체결부(114)는 기생 플라즈마를 발생시키는 전극의 역할을 한다. 이에 반해, 본 발명의 제1 체결부(24)는 크기가 작아서, 기생 플라즈마를 발생시키는 전극의 역할을 하지 못한다. 이격공간(c)을 이루는 공간깊이(D) 및 공간높이(H)는 가스공급부(30)가 안정적으로 결합되고, 기생 플라즈마를 충분하게 차단하는 목적에 부합하도록 적절하게 조절될 수 있다. The blocking of the parasitic plasma phenomenon is realized by the separation space c separating the first and
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. In the above, the present invention has been described in detail with preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. possible.
10; 샤워헤드부 11; 헤드지지체
12; 샤워헤드 12a; 분사홀
13; 블록플레이트 13a; 확산홀
14; 챔버리드 15; 냉매유로
16; 유로덮개 17; 버퍼공간
20; 절연블록 21; 블록본체
22, 23; 제1 및 제2 블록날개
22a, 23a; 제1 및 제2 절연링
22b, 23b; 제1 및 제2 금속링
24, 25; 제1 및 제2 체결부
26; 금속블록 27; 플랜지
30; 가스공급부
31, 32, 33; 제1 내지 제3 오링
40; 공급배관10;
12;
13;
14;
16;
20;
22, 23; 1st and 2nd block wing
22a, 23a; First and second insulating rings
22b, 23b; First and second metal rings
24, 25; First and second fastening parts
26;
30; gas supply
31, 32, 33; First to third O-rings
40; supply piping
Claims (8)
상기 절연블록은,
블록본체;
상기 블록본체의 외측으로 돌출되고, 상기 블록본체의 둘레를 감싸는 링 형태이며, 공간깊이(D) 및 공간높이(H)를 가지는 이격공간(c)을 제공하는 제1 블록날개 및 제2 블록날개를 포함하고,
상기 제1 블록날개는 제1 절연링 및 제1 금속링으로 구성되고, 상기 제2 블록날개는 제2 절연링 및 제2 금속링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기생 플라즈마 방지를 위한 샤워헤드 가스 공급장치.In the gas supply unit including an insulating block and a metal block and supplying a reactive gas to the shower head,
The insulating block,
block body;
A first block wing and a second block wing that protrude outward from the block body, have a ring shape surrounding the circumference of the block body, and provide a separation space (c) having a space depth (D) and a space height (H) including,
The first block wing is composed of a first insulating ring and a first metal ring, and the second block wing is composed of a second insulating ring and a second metal ring. Device.
The showerhead gas supply device for preventing parasitic plasma of claim 1 , wherein an inner wall of the metal block includes a flow groove for smooth flow of the reaction gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210112091A KR102500678B1 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Gas supplier of shower head for protection of parasitic plasma |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210112091A KR102500678B1 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Gas supplier of shower head for protection of parasitic plasma |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102500678B1 true KR102500678B1 (en) | 2023-02-16 |
Family
ID=85325858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210112091A KR102500678B1 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Gas supplier of shower head for protection of parasitic plasma |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102500678B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070042668A (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-24 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for forming a layer using a plasma |
KR20130037289A (en) * | 2011-10-06 | 2013-04-16 | 주식회사 에스에프에이 | Chemical vapor deposition apparatus for flat display |
KR101538461B1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-07-22 | 참엔지니어링(주) | Substrate process apparatus |
KR101696209B1 (en) * | 2015-09-23 | 2017-01-13 | 주식회사 테스 | Thin film deposition apparatus |
JP2020025100A (en) * | 2014-09-12 | 2020-02-13 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | Substrate processing system for suppressing parasitic plasma and reducing within-wafer non-uniformity |
-
2021
- 2021-08-25 KR KR1020210112091A patent/KR102500678B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070042668A (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-24 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for forming a layer using a plasma |
KR20130037289A (en) * | 2011-10-06 | 2013-04-16 | 주식회사 에스에프에이 | Chemical vapor deposition apparatus for flat display |
KR101538461B1 (en) * | 2013-12-06 | 2015-07-22 | 참엔지니어링(주) | Substrate process apparatus |
JP2020025100A (en) * | 2014-09-12 | 2020-02-13 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | Substrate processing system for suppressing parasitic plasma and reducing within-wafer non-uniformity |
KR101696209B1 (en) * | 2015-09-23 | 2017-01-13 | 주식회사 테스 | Thin film deposition apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20210013634A (en) | Method and apparatus for purging and plasma suppression in a process chamber | |
US7850174B2 (en) | Plasma processing apparatus and focus ring | |
JP7175114B2 (en) | Mounting table and electrode member | |
JP6453240B2 (en) | Shower head with removable gas distribution plate | |
TWI553729B (en) | Plasma processing method | |
US6024827A (en) | Plasma processing apparatus | |
EP0702392B1 (en) | Plasma reactor | |
US8475625B2 (en) | Apparatus for etching high aspect ratio features | |
KR100898195B1 (en) | Cathode liner and processing chamber having same | |
US20100230386A1 (en) | Processing device, electrode, electrode plate, and processing method | |
JP2001525603A (en) | Chemical vapor deposition apparatus and method | |
TWI840450B (en) | Shower heads and gas handling devices | |
JPH10144614A (en) | Face plate thermal choke in cvd plasma reactor | |
KR102044568B1 (en) | Symmetric rf return path liner | |
KR20170028849A (en) | Focus ring and substrate processing apparatus | |
US20070256638A1 (en) | Electrode plate for use in plasma processing and plasma processing system | |
US20240084450A1 (en) | Shower head structure and plasma processing apparatus using the same | |
JP3155199B2 (en) | Plasma processing equipment | |
TW202013427A (en) | Apparatus to reduce contamination in a plasma etching chamber | |
JP2004315972A (en) | Cvd apparatus | |
JP2008251633A (en) | Plasma treatment apparatus | |
KR20200103556A (en) | Stage and substrate processing apparatus | |
KR102500678B1 (en) | Gas supplier of shower head for protection of parasitic plasma | |
TWI827654B (en) | Confinement ring for substrate processing system and method of using the confinement ring in the substrate processing system | |
US20030015291A1 (en) | Semiconductor device fabrication apparatus having multi-hole angled gas injection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |