KR19990034083U - Shower Head of Semiconductor Wafer Deposition Equipment - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드에 관한 것으로, 종래에는 샤워헤드에서 챔버의 내측으로 원할한 가스공급이 이루어지지 못하여 공정지연의 주요인이 되는 문제점이 있었다. 본 고안 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드는 하판(14)에 형성되는 가스분사공(14a)들을 공정가스의 플로우방향으로 경사지도록 형성하고, 가스주입관(11)으로 주입된 공정가스가 가스분산판(15)에서 분산되어 플로우되며 하판(14)에 형성되어 있는 가스분사공(14a)들을 통하여 챔버의 내측으로 유입되도록 함으로서, 종래보다 공정가스가 챔버의 내측으로 원할하게 유입되게 되고, 따라서 공정시간의 단축에 따른 생산성향상의 효과가 있다.The present invention relates to a showerhead of a semiconductor wafer deposition apparatus, and in the related art, there is a problem that a smooth gas supply cannot be made from the showerhead to the inside of the chamber, which is a major cause of process delay. The shower head of the inventive semiconductor wafer deposition apparatus forms the gas injection holes 14a formed in the lower plate 14 to be inclined in the flow direction of the process gas, and the process gas injected into the gas injection pipe 11 is a gas dispersion plate. By dispersing and flowing at 15 and allowing the gas to flow into the chamber through the gas injection holes 14a formed in the lower plate 14, the process gas flows into the chamber more smoothly than before, and thus the process time. There is an effect of improving productivity according to the reduction of.
Description
본 고안은 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드(SHOWER HEAD)에 관한 것으로, 특히 공정가스가 원할하게 분사되도록 하여 공정시간을 단축할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a shower head (SHOWER HEAD) of the semiconductor wafer deposition equipment, and more particularly to a shower head of a semiconductor wafer deposition equipment suitable for shortening the process time by allowing the process gas to be sprayed smoothly.
일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 웨이퍼의 상면에 일정두께의 증착막을 형성하는 증착공정에서는 챔버의 내측에 공정가스를 주입하여 웨이퍼의 상면에 증착하고자하는 증착막을 형성하게 되는데, 이와 같은 증착장비가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.In general, in the deposition process of forming a deposition film having a predetermined thickness on the upper surface of the wafer during the semiconductor wafer manufacturing process, a process gas is injected into the chamber to form a deposition film to be deposited on the upper surface of the wafer. It is shown in the bar, briefly described as follows.
도 1은 종래 반도체 웨이퍼 증착장비의 구조를 개략적으로 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 종래 반도체 웨이퍼 증착장비는 공정 챔버(1)의 내측 하부에 웨이퍼(2)를 고정시키기 위한 웨이퍼 척(3)이 설치되어 있고, 그 웨이퍼 척(3)의 상부에는 웨이퍼(2)에 공정가스를 분사하기 위한 샤워헤드(4)가 설치되어 있다.1 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional semiconductor wafer deposition apparatus. As shown in the drawings, the conventional semiconductor wafer deposition apparatus includes a wafer chuck 3 for fixing the wafer 2 to an inner lower portion of the process chamber 1. ) Is provided, and a shower head 4 for injecting process gas into the wafer 2 is provided above the wafer chuck 3.
그리고, 상기 샤워헤드(4)는 가스를 주입하기 위한 가스주입관(5)과, 그 가스주입관(5)의 하단부에 설치되며 하측이 개방된 상판(6)과, 그 상판(6)의 하측에 공간부(7)가 형성되도록 설치되며 상,하방향으로 다수개의 가스분사공(8a)이 형성되어 있는 하판(8)과, 상기 상판(6)과 하판(8) 사이의 공간부(7)에 설치되는 가스분산판(9)으로 구성되어 있다.The shower head 4 is provided with a gas injection pipe 5 for injecting gas, an upper plate 6 installed at a lower end of the gas injection pipe 5 and having an open lower side, and an upper plate 6 of the shower head 4. The lower portion 8 is installed to form the space portion 7 on the lower side, and the plurality of gas injection holes 8a are formed in the up and down directions, and the space portion between the upper plate 6 and the lower plate 8 ( It consists of the gas distribution plate 9 provided in 7).
상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 웨이퍼 증착장비는 웨이퍼 척(3)의 상면에 웨이퍼(2)를 탑재하고, 웨이퍼(2)를 일정온도로 가열한 상태에서 샤워헤드(4)를 통하여 챔버(1)의 내측에 공정가스를 주입하여 웨이퍼 척(3)의 상면에 탑재되어 있는 웨이퍼(2)의 상면에 일정두께의 증착막을 형성하게 된다.In the conventional semiconductor wafer deposition apparatus configured as described above, the wafer 1 is mounted on the upper surface of the wafer chuck 3, and the chamber 1 is heated through the shower head 4 while the wafer 2 is heated to a predetermined temperature. The process gas is injected into the inside of the C) to form a deposition film having a predetermined thickness on the top surface of the wafer 2 mounted on the top surface of the wafer chuck 3.
그리고, 상기 샤워헤드(4)에서는 가스주입관(5)으로 주입된 공정가스가 가스분산판(9)에 의하여 공간부(7)의 외측으로 화살표(10)와 같이 분산되고, 그 분산된 가스는 하판(8)에 형성된 다수개의 가스분사공(8a)을 통하여 챔버(1)의 내측으로 분사된다.In the shower head 4, the process gas injected into the gas injection pipe 5 is dispersed by the gas distribution plate 9 to the outside of the space 7 as shown by the arrow 10, and the dispersed gas is dispersed. Is injected into the chamber 1 through the plurality of gas injection holes 8a formed in the lower plate 8.
그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드(4)는 하판(8)에 형성되어 있는 다수개의 가스분사공(8a)들이 수직방향으로 형성되어 있어서, 가스분산판(9)에 의하여 공간부(7)의 외측으로 흐르는 공정가스들이 가스분사공(8a)을 통하여 챔버(1)의 내측으로 원할하게 유입되지 못하고 공간부(7) 내측에서 소용돌이치며 존재하게되어 규정두께의 증착막을 형성하는데 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.However, the shower head 4 of the conventional semiconductor wafer deposition apparatus configured as described above has a plurality of gas injection holes 8a formed in the lower plate 8 in the vertical direction, so that the gas dispersion plate 9 is provided. By the process gas flowing to the outside of the space portion 7 by the gas injection hole (8a) is not smoothly flowed into the inside of the chamber (1) is swirled inside the space portion 7 is present to the deposition film of a prescribed thickness There was a problem that takes a long time to form.
상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 하판의 형성되는 가스분사공을 가스플로우 방향으로 형성하여 챔버의 내측에 공정가스가 원할하게 유입되도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a shower head of a semiconductor wafer deposition equipment suitable for forming a gas injection hole formed in the lower plate in the gas flow direction so that the process gas smoothly flows into the chamber. Is in.
도 1은 종래 반도체 웨이퍼 증착장비의 구조를 개략적으로 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a conventional semiconductor wafer deposition apparatus.
도 2는 종래 샤워헤드의 구조를 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a structure of a conventional shower head.
도 3은 본 고안 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드를 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a showerhead of the semiconductor wafer deposition apparatus of the present invention.
도 4는 도 3의 변형예를 보인 종단면도.4 is a longitudinal sectional view showing a modification of FIG.
* * 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * ** * Explanation of symbols for the main parts of the drawing * *
11 : 가스주입관 12 : 상판11: gas injection pipe 12: top plate
13 : 공간부 14 : 하판13: space part 14: lower plate
14a : 가스분사공 15 :가스분산판14a: gas injection hole 15: gas dispersion plate
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 가스주입관의 하단부에 하측이 개방된 원통형의 상판이 연결설치되어 있고, 그 상판의 하단부에 다수개의 가스분사공이 형성된 하판이 설치되어 있으며, 상기 상판과 하판 사이의 공간부 내측에 가스분산판이 설치되어 있는 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드에 있어서, 상기 가스분사공들은 가스분산판에 의하여 분산되어 플로우되는 가스플로우방향으로 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a cylindrical upper plate having a lower side open at the lower end of the gas injection pipe is connected and installed, and a lower plate having a plurality of gas injection holes is provided at the lower end of the upper plate. A showerhead of a semiconductor wafer deposition apparatus having a gas distribution plate provided inside a space between lower plates, wherein the gas injection holes are formed to be inclined in a gas flow direction distributed and flowed by the gas distribution plate. A showerhead of a wafer deposition apparatus is provided.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 고안 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the embodiment of the accompanying drawings, the showerhead of the inventive semiconductor wafer deposition equipment is configured as described above in more detail as follows.
도 3은 본 고안 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드를 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 고안 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드는 공정가스를 주입하기 위한 가스주입관(11)의 하단부에 하측이 개방된 상판(12)이 설치되어 있고, 그 상판(12)의 하측개구부를 복개함과 아울러 일정크기의 공간부(13)가 형성되도록 다수개의 가스분사공(14a)이 형성되어 있는 하판(14)이 설치되어 있으며, 상기 공간부(13)의 내측에 일정크기의 가스분산판(15)이 설치되어 있다.Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a shower head of the semiconductor wafer deposition equipment of the present invention, as shown, the shower head of the semiconductor wafer deposition equipment of the present invention is the lower side of the gas injection pipe 11 for injecting process gas An open top plate 12 is provided, and a bottom plate 14 in which a plurality of gas injection holes 14a are formed to cover the lower opening of the top plate 12 and to form a space portion 13 of a predetermined size. ) Is provided, and a gas dispersion plate 15 having a predetermined size is provided inside the space 13.
그리고, 상기 가스분사공(14a)들중 가스분산판(15)의 하측 수직방향의 크기 보다 외측에 위치한 가스분사공(14a)들은 외측방향으로 경사지도록 형성되어 있으며, 그 경사도는 외측으로 갈수록 수직방향에 대하여 크게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the gas injection holes 14a positioned outside the size of the lower vertical direction of the gas distribution plate 15 among the gas injection holes 14a are formed to be inclined in the outward direction, and the inclination thereof is vertical toward the outside. It is preferable to form large with respect to a direction.
상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드는 가스주입관(11)으로 공정가스가 주입되면, 그 주입된 공정가스가 가스분산판(15)에 의하여 공간부(13)의 외측으로 분산되고, 그 분산된 가스가 공간부(13)에서 플로우되며 하판(14)에 경사지도록 형성된 가스분사공(14a)을 통하여 챔버(미도시)의 내측으로 유입되게 된다.In the shower head of the inventive semiconductor wafer deposition apparatus configured as described above, when a process gas is injected into the gas injection pipe 11, the injected process gas is outside the space 13 by the gas dispersion plate 15. The dispersed gas flows in the space 13 and flows into the chamber (not shown) through the gas injection hole 14a formed to be inclined to the lower plate 14.
도 4는 도 3의 변형예를 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 가스분산판(15)이 도 3에 형성되어 있는 경우보다 크게 형성되어 있으며, 따라서 가스분사공(14a)들은 가스분산판(15)에 의하여 분산되어 공간부(13)에서 플로우되는 방향, 즉, 내측방향으로 경사지도록 하판(14)에 형성되어 있다.FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view showing the modification of FIG. 3, and as shown, the gas dispersion plate 15 is formed larger than the case where the gas dispersion plate 15 is formed in FIG. It is formed in the lower plate 14 so as to be inclined in the direction which flows in the space part 13, ie, inward direction, distributed by 15.
상기와 같이 구성되어 있는 샤워헤드에서는 가스주입관(11)으로 주입된 공정가스가 가스분산판(15)의 외측을 따라 플로우되고, 다시 가스분산판(15)의 하측으로 플로우되는 가스가 하판(14)에 내측방향으로 경사지도록 형성되어 있는 가스분사공(14a)을 통하여 챔버(미도시)의 내측으로 유입된다.In the shower head configured as described above, the process gas injected into the gas injection pipe 11 flows along the outside of the gas distribution plate 15, and the gas flowing back to the lower side of the gas distribution plate 15 is lower plate ( 14 is introduced into the chamber (not shown) through the gas injection hole (14a) formed to be inclined in the inward direction.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안 반도체 웨이퍼 증착장비의 샤워헤드는 하판에 형성되는 가스분사공들을 공정가스의 플로우방향으로 경사지도록 형성하고, 가스주입관으로 주입된 공정가스가 가스분산판에서 분산되어 플로우되며 하판에 형성되어 있는 가스분사공들을 통하여 챔버의 내측으로 유입되도록 함으로서, 종래보다 공정가스가 챔버의 내측으로 원할하게 유입되게 되고, 따라서 공정시간의 단축에 따른 생산성향상의 효과가 있다.As described above in detail, the shower head of the inventive semiconductor wafer deposition apparatus forms gas injection holes formed in the lower plate so as to be inclined in the flow direction of the process gas, and the process gas injected into the gas injection tube is dispersed in the gas dispersion plate. In order to flow into the inside of the chamber through the gas injection holes formed in the lower plate, the process gas is smoothly introduced into the inside of the chamber than before, thus improving the productivity according to the shortening of the process time.
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|---|---|---|---|---|
| KR101590897B1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-03 | 세메스 주식회사 | Showerhead and substrate treating apparatus for including this |
| CN109321971A (en) * | 2018-12-14 | 2019-02-12 | 扬州荣德新能源科技有限公司 | A kind of abnormal shape polycrystalline furnace crucible guard boards |
| KR20190056112A (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 삼성전자주식회사 | Showerhead and substrate treating apparatus having the same |
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1998
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