KR19980025735A - Chemical Vapor Deposition Equipment for Semiconductor Manufacturing with Multiple Vacuum Ports - Google Patents

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KR19980025735A KR1019960043975A KR19960043975A KR19980025735A KR 19980025735 A KR19980025735 A KR 19980025735A KR 1019960043975 A KR1019960043975 A KR 1019960043975A KR 19960043975 A KR19960043975 A KR 19960043975A KR 19980025735 A KR19980025735 A KR 19980025735A
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박종락
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김광호
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Abstract

본 발명은 화학기상증착반응이 진행되는 챔버내의 진공채널과 챔버의 외부에 취부된 진공펌프를 연결하여 미반응가스와 반응부산물들을 배출시키는 진공포트를 챔버내 후방과 양측방에 다수개 형성시켜 미반응가스와 반응부산물들을 효과적으로 배출토록 하는 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치에 관한 것이다.The present invention connects the vacuum channel in the chamber where the chemical vapor deposition reaction proceeds with the vacuum pump mounted on the outside of the chamber to form a plurality of vacuum ports at the rear and both sides of the chamber to discharge the unreacted gas and the reaction byproducts. The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports for effectively discharging reaction gas and reaction by-products.

본 발명에 따른 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치는 챔버(1)내의 미반응가스와 반응부산물이 통과하는 진공채널(3) 및 상기 진공채널(3)에 연결되어 상기 챔버(1)의 후방에 형성된 하나의 후방진공포트(4)를 포함하여 이루어진 화학기상증착장치에 있어서, 상기 진공채널(3)의 양측에 상기 후방진공포트(4)와 일정각도 이상으로 이격되도록 하여 적어도 2개 이상의 측방진공포트(6)를 형성시켜서 이루어짐을 특징으로 한다.Chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports according to the present invention is connected to the vacuum channel (3) and the vacuum channel (3) through which the unreacted gas and the reaction by-product in the chamber (1) is connected to the chamber In the chemical vapor deposition apparatus comprising a rear vacuum port (4) formed in the rear of the (1), so as to be spaced apart from the rear vacuum port (4) by a predetermined angle or more on both sides of the vacuum channel (3) Characterized by forming at least two or more side vacuum ports (6).

따라서, 퇴적물의 침적에 의한 진공포트의 폐색을 예방하고, 진공포트를 통한 미반응가스 및 반응부산물들의 배출을 원활하게 하는 효과가 있다.Therefore, there is an effect of preventing the clogging of the vacuum port by the deposition of the deposit, and smooth discharge of the unreacted gas and the reaction by-products through the vacuum port.

Description

다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치Chemical Vapor Deposition Equipment for Semiconductor Manufacturing with Multiple Vacuum Ports

본 발명은 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학기상증착반응이 진행되는 챔버내의 진공채널과 챔버의 외부에 취부된 진공펌프를 연결하여 미반응가스와 반응부산물들을 배출시키는 진공포트를 챔버내 후방과 양측방에 다수개 형성시켜 미반응가스와 반응부산물들을 효과적으로 배출토록 하는 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports, and more particularly, to unreacted by connecting a vacuum channel in a chamber in which a chemical vapor deposition reaction proceeds and a vacuum pump mounted outside the chamber. The present invention relates to a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports for efficiently discharging unreacted gas and reaction byproducts by forming a plurality of vacuum ports for discharging gas and reaction byproducts in the rear and both sides of the chamber.

반도체 장치를 제조함에 있어 복잡한 회로의 형성을 위하여는 증착이 필수적이라 할 수 있으며, 일반적으로 화학기상증착(CVD ; Chemical Vapor Deposition)이 널리 사용되고 있다. 화학기상증착은 그 압력에 따라 상압화학기상증착(APCVD), 저압화학기상증착(LPCVD) 및 고압화학기상증착(HPCVD)으로 나뉘며, 적층될 물질 원자들을 포함하는 화학물질과 기타 반응가스들을 반응실로 도입하고, 에너지원에 따라 가열이나 플라즈마 또는 자외선을 투입하여 적층될 물질 원자들을 포함하는 화학물질과 반응가스 간의 반응을 유도하여 적층될 물질원자들이 웨이퍼 상에 증착되어 적층되도록 하는 것이다.In the manufacture of semiconductor devices, deposition is essential for the formation of complex circuits. In general, chemical vapor deposition (CVD) is widely used. Chemical vapor deposition is divided into atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD), low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), and high pressure chemical vapor deposition (HPCVD) depending on the pressure, and chemicals and other reaction gases containing the material atoms to be deposited into the reaction chamber. It is introduced to induce a reaction between the chemicals and the reaction gas including the material atoms to be deposited by heating or plasma or ultraviolet light depending on the energy source so that the material atoms to be deposited are deposited and deposited on the wafer.

상기한 바와 같은 화학기상증착반응은 통상 챔버라 부르는 감압된 공간내에서 수행되며, 반응 후에 미반응가스와 반응부산물들은 챔버내에 형성된 진공채널을 통하여 그에 연결된 진공포트를 경유하여 챔버의 바깥으로 배출되며, 배출의 원동력은 통상 상기 진공포트에 연결된 진공펌프에 의하여 공급된다.The chemical vapor deposition reaction as described above is carried out in a reduced pressure space, commonly referred to as a chamber, and after the reaction, the unreacted gas and the reaction by-products are discharged out of the chamber through a vacuum port connected to it through a vacuum channel formed in the chamber. The driving force of the discharge is normally supplied by a vacuum pump connected to the vacuum port.

그러나, 도1 및 도2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 종래의 반도체 제조용의 화학기상증착장치는 화학기상증착반응이 수행되는 챔버(1)내의 중앙에 증착을 수행하고자 하는 웨이퍼를 올려놓는 서셉터(2)와, 상기 서셉터(2)를 중심으로 미반응가스와 반응부산물이 통과하는 진공채널(3) 및 상기 진공채널(3)에 연결되어 상기 챔버(1)의 후방에 형성된 하나의 후방진공포트(4)를 포함하여 이루어지며, 웨이퍼에의 증착이나 식각반응이 진행된 후, 미반응가스나 반응부산물이 상기 진공채널(3)과 그에 연결된 후방진공포트(4)를 통하여 챔버(1)외로 배출되도록 구성되어 있으나, 챔버(1) 전체에 걸쳐 배기될 수 있는 진공포트가 단지 하나만 구성되어 있기 때문에 화학기상증착반응이 수행되는 웨이퍼가 놓여지는 서셉터(2)를 중심으로 둘러싸도록 형성된 진공채널(3)을 따라 흘러가는 미반응가스나 반응부산물이 진공채널(3)과 진공포트의 연결지점에서 서로 충돌하여 와류 즉, 소용돌이를 형성하며, 또한 진공포트 주변에서 챔버(1)의 외부와 챔버(1)의 내부의 온도차 등의 다른 요인들과 함께 상승작용하여 이 부분에서 실란분말의 고화막등의 퇴적물이 두껍게 퇴적되며, 상기 퇴적물에 의하여 상기 진공포트가 폐색되는 등의 문제점을 일으켰다.However, as schematically shown in Figs. 1 and 2, the conventional chemical vapor deposition apparatus for semiconductor manufacturing includes a susceptor for placing a wafer to be deposited in the center of the chamber 1 where the chemical vapor deposition reaction is performed. (2) and one rear channel connected to the vacuum channel (3) and the vacuum channel (3) through which unreacted gas and reaction byproducts pass about the susceptor (2) and formed at the rear of the chamber (1). It comprises a vacuum port (4), after the deposition or etching reaction on the wafer, the unreacted gas or reaction by-products through the vacuum channel (3) and the back vacuum port (4) connected to the chamber (1) It is configured to be discharged to the outside, but since only one vacuum port capable of exhausting through the chamber 1 is configured, the wafer on which the chemical vapor deposition reaction is performed is placed. The unreacted gas or reaction by-products flowing along the vacuum channel 3 formed to surround the susceptor 2 collide with each other at the connection point between the vacuum channel 3 and the vacuum port to form a vortex, that is, a vortex. Also, synergistically with other factors such as the temperature difference between the outside of the chamber 1 and the inside of the chamber 1 around the vacuum port, a thick deposit of silane powder or the like is deposited therein. This causes problems such as clogging of the vacuum port.

따라서, 이를 제거하기 위하여는 화학기상증착장치의 가동을 중지시키고, 진공포트가 노출되도록 챔버(1)를 분해한 후, 진공포트 주변에 형성된 실란분말의 고화막 등의 반응부산물의 퇴적물을 제거한 후, 재조립하여야 하였으며, 이는 시간이 많이 걸리고, 번거로우며, 그에 따라 화학기상증착장치의 런다운시간이 증대되어 반도체 장치의 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.Therefore, in order to remove this, the operation of the chemical vapor deposition apparatus is stopped, the chamber 1 is decomposed so that the vacuum port is exposed, and then the deposits of the reaction by-products such as the solidified film of the silane powder formed around the vacuum port are removed. It has to be reassembled, which takes a long time, is cumbersome, and thus increases the rundown time of the chemical vapor deposition apparatus, thereby lowering the productivity of the semiconductor device.

본 발명의 목적은, 반도체 장치 제조용의 화학기상증착장치의 챔버내의 진공채널과 연결되는 진공포트를 종래의 하나에서 다수개로 형성시켜 미반응가스 및 반응부산물들을 챔버외로 용이하게 배출시키도록 하는 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plurality of vacuum ports connected to a vacuum channel in a chamber of a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor device from a conventional one to easily discharge unreacted gases and reaction by-products out of the chamber. The present invention provides a chemical vapor deposition apparatus for semiconductor manufacturing having a vacuum port.

본 발명의 다른 목적은, 진공포트를 다수개 형성시킴으로써 진공포트 주변에서의 와류의 형성을 억제하여 이 부분에서의 퇴적물의 침적을 억제하는 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports which suppresses the formation of vortices around the vacuum port by forming a plurality of vacuum ports, thereby suppressing the deposition of deposits at this portion. To provide.

도1은 종래의 반도체 제조용의 화학기상증착장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a conventional chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor.

도2는 도1의 화학기상증착장치에서 진공채널과 그에 연결된 하나의 후방진공포트만을 분리하여 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a vacuum channel and only one rear vacuum port connected thereto in the chemical vapor deposition apparatus of FIG. 1.

도3은 본 발명에 따라 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.3 is a plan view schematically showing a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports according to the present invention.

도4는 도3의 화학기상증착장치에서 진공채널과 그에 연결된 다수의 진공포트들을 분리하여 도시한 사시도이다.FIG. 4 is a perspective view illustrating a vacuum channel and a plurality of vacuum ports connected thereto in the chemical vapor deposition apparatus of FIG. 3.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

1 : 챔버 2 : 서셉터1: chamber 2: susceptor

3 : 진공채널 4 : 후방진공포트3: vacuum channel 4: rear vacuum port

5 : 진공펌프 6 : 측방진공포트5: vacuum pump 6: side vacuum port

7 : 층분리벽7: layer separation wall

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치는, 화학기상증착반응이 수행되는 챔버내의 중앙에 증착을 수행하고자 하는 웨이퍼를 올려놓는 서셉터와, 상기 서셉터를 중심으로 미반응가스와 반응부산물이 통과하는 진공채널 및 상기 진공채널에 연결되어 상기 챔버의 후방에 형성된 하나의 후방진공포트를 포함하여 이루어진 화학기상증착장치에 있어서, 상기 진공채널의 양측에 상기 후방진공포트와 일정각도 이상으로 이격되도록 하여 적어도 2개 이상의 측방진공포트를 형성시켜서 이루어진다.Chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports according to the present invention for achieving the above object, a susceptor for placing a wafer to be deposited in the center of the chamber in which the chemical vapor deposition reaction is performed; A chemical vapor deposition apparatus comprising a vacuum channel through which an unreacted gas and a reaction by-product pass through a susceptor and a rear vacuum port connected to the vacuum channel and formed at a rear of the chamber. It is made by forming at least two or more side vacuum ports to be spaced apart from the rear vacuum port by a predetermined angle or more on both sides.

또한, 상기 후방진공포트와 측방진공포트로 연결되는 진공채널에서의 공기흐름을 구분하기 위하여 상기 진공채널을 층분리벽으로 상하로 구분하여서 이루어진다.In addition, the vacuum channel is divided up and down by a layer separating wall in order to distinguish the air flow in the vacuum channel connected to the rear vacuum port and the lateral vacuum port.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치는 단지 하나의 후방진공포트(4)를 갖는 챔버(1)에서 상기 후방진공포트(4)가 연결된 진공채널(3)의 양측에 적어도 2개이상의 측방진공포트(6)를 형성시킴을 특징으로 한다.As shown in Figs. 3 and 4, a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports according to the present invention has a rear vacuum port in a chamber 1 having only one rear vacuum port 4; At least two side vacuum ports 6 are formed on both sides of the vacuum channel 3 to which (4) is connected.

상기에서 챔버(1)는 화학기상증착반응이 수행되는 공간으로서, 그 중앙에 증착을 수행하고자 하는 웨이퍼를 올려놓는 서셉터(2)와, 상기 서셉터(2)를 중심으로 미반응가스와 반응부산물이 통과하는 진공채널(3) 및 상기 진공채널(3)에 연결되어 상기 챔버(1)의 후방에 형성된 하나의 후방진공포트(4)를 포함하여 이루어진 것으로서, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.The chamber 1 is a space where a chemical vapor deposition reaction is performed, and a susceptor 2 on which a wafer to be deposited is placed in the center of the chamber 1 is reacted with an unreacted gas around the susceptor 2. It comprises a vacuum channel (3) through which the by-product passes and one rear vacuum port (4) connected to the vacuum channel (3) formed in the rear of the chamber (1), which is a person skilled in the art It can be easily understood.

상기 진공채널(3)은 상기 챔버(1)내에 형성된 통로의 일종으로서, 그를 통하여 미반응가스 및 반응부산물 등이 배기될 수 있는 흐름의 형성을 돕는 역할을 한다.The vacuum channel 3 is a kind of passage formed in the chamber 1, and serves to help the formation of a flow through which unreacted gas and reaction by-products can be exhausted.

상기 진공채널(3)에는 후방진공포트(4)가 단 하나만이 형성되어 있었으며, 이 후방진공포트(4)는 챔버(1)외부의 진공펌프(5) 또는 기체 중의 고상의 분말 등을 포집하기 위한 스크러버(scrubber)등에 연결된다.Only one back vacuum port 4 is formed in the vacuum channel 3, and the back vacuum port 4 collects a solid powder in a gas or a vacuum pump 5 outside the chamber 1. To a scrubber or the like.

본 발명에서는 이러한 종래의 화학기상증착장치에서 상기 진공채널(3)의 양측에 상기 후방진공포트(4)와 일정각도 이상으로 이격되도록 하여 적어도 2개 이상의 측방진공포트(6)를 더욱 형성시킨 점에 특징이 있는 것이다.In the present invention, at least two or more lateral vacuum ports 6 are formed on both sides of the vacuum channel 3 in the conventional chemical vapor deposition apparatus so as to be spaced apart from the rear vacuum port 4 by a predetermined angle or more. It is characterized by.

상기에서 측방진공포트(6)는 상기 후방진공포트(4)와 동일 또는 유사한 역할을 하는 것으로서, 역시 챔버(1)외부의 진공펌프(5) 또는 기체 중의 고상의 분말 등을 포집하기 위한 스크러버(scrubber)등에 연결될 수 있으며, 종래의 후방진공포트(4)와는 별개로 더 형성시켜 미반응가스나 반응부산물 등을 분산배출할 수 있도록 하는 역할을 한다.The side vacuum port (6) plays the same or similar role as the rear vacuum port (4), and also a scrubber for collecting the solid powder in the vacuum pump 5 or the gas outside the chamber (1) scrubber) and the like, and further formed separately from the conventional rear vacuum port (4) serves to disperse and discharge the unreacted gas or reaction by-products.

특히, 바람직하게는 상기 측방진공포트(6)들은 상기 후방진공포트(4)에 대하여 90°의 각도로 2개가 형성될 수 있다.In particular, preferably, the two side vacuum ports 6 may be formed at an angle of 90 ° with respect to the rear vacuum port 4.

또한, 상기 진공채널(3)을 층분리벽(7)으로 상하로 구분하여 상층부와 하층부로 구분된 흐름이 형성되도록 할 수 있으며, 상층부는 후방진공포트(4)로 그리고 하층부는 측방진공포트(6)로 각각 연결되도록 할 수 있다. 또한, 상기와는 반대로 상층부는 측방진공포트(6)로 그리고 하층부는 후방진공포트(4)로 각각 연결되도록 하는 것도 가능함은 당연한 것이다.In addition, the vacuum channel 3 may be divided into upper and lower parts by a layer separating wall 7 so that a flow divided into an upper layer part and a lower layer part may be formed, and the upper layer part is a rear vacuum port 4 and the lower layer part is a lateral vacuum port ( 6) can be connected respectively. On the contrary, it is natural that the upper layer can be connected to the lateral vacuum port 6 and the lower layer to the rear vacuum port 4, respectively.

상기 층분리벽(7)은 상기한 진공채널(3)을 수평으로 구분하도록 취부되는 판상의 물체이면 어느것이나 가능함은 자명한 것이다.It is apparent that the layer separation wall 7 can be any plate-shaped object mounted to horizontally divide the vacuum channel 3.

따라서, 본 발명에 의하면 진공포트를 다수개 형성함으로써 진공포트 주변에서의 퇴적물의 침적에 의한 진공포트의 폐색을 예방하고, 진공포트를 통한 미반응가스 및 반응부산물들의 배출을 원활하게 하는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, by forming a plurality of vacuum ports, it is possible to prevent clogging of the vacuum port due to deposition of deposits around the vacuum port, and to smoothly discharge unreacted gas and reaction by-products through the vacuum port. .

또한, 본 발명에 의하면 진공포트의 주변에서의 퇴적물의 침적을 예방하여In addition, according to the present invention to prevent the deposition of deposits around the vacuum port

챔버(1)의 분해, 퇴적물의 제거 및 재조립 등의 번거로운 점을 해결하고, 화학기상증착장치의 런다운시간을 감소시켜 반도체 장치의 생산성을 증대시키는 효과가 있다.It solves the troublesome problem of disassembly of the chamber 1, removal and reassembly of sediment, and reduces the rundown time of the chemical vapor deposition apparatus, thereby increasing the productivity of the semiconductor device.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.

Claims (2)

화학기상증착반응이 수행되는 챔버내의 중앙에 증착을 수행하고자 하는 웨이퍼를 올려놓는 서셉터와, 상기 서셉터를 중심으로 미반응가스와 반응부산물이 통과하는 진공채널 및 상기 진공채널에 연결되어 상기 챔버의 후방에 형성된 하나의 후방진공포트를 포함하여 이루어진 화학기상증착장치에 있어서,A susceptor for placing a wafer to be deposited in the center of the chamber where the chemical vapor deposition reaction is performed, a vacuum channel through which unreacted gas and reaction by-products pass through the susceptor, and connected to the vacuum channel In the chemical vapor deposition apparatus comprising a rear vacuum port formed at the rear of the, 상기 진공채널의 양측에 상기 후방진공포트와 일정각도 이상으로 이격되도록 하여 적어도 2개 이상의 측방진공포트를 형성시켜서 이루어짐을 특징으로 하는 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치.Chemical vapor deposition apparatus for manufacturing a semiconductor having a plurality of vacuum ports, characterized in that formed by forming at least two or more side vacuum ports to be spaced apart from the rear vacuum port by a predetermined angle or more on both sides of the vacuum channel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 후방진공포트와 측방진공포트로 연결되는 진공채널에서의 공기흐름을 구분하기 위하여 상기 진공채널을 층분리벽으로 상하로 구분하여서 이루어짐을 특징으로 하는 다수의 진공포트를 구비한 반도체 제조용의 화학기상증착장치.Chemical vapor for semiconductor manufacturing with a plurality of vacuum ports, characterized in that the vacuum channel is divided into a vertical separation layer to distinguish the air flow in the vacuum channel connected to the rear vacuum port and the side vacuum port. Vapor deposition apparatus.
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