KR19990066366A - Gas injection device for semiconductor chemical vapor deposition equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 화학기상증착 장비의 가스 분사장치에 관한 것으로, 종래 화학기상증착 장비는 샤워헤드의 구조가 하나의 유입구에서 유입된 소오스가 내부공간을 거쳐 분사판의 홀을 통해 분사되도록 이루어져 웨이퍼에 소오스의 분사가 균일하게 이루어지지 못하게 되고, 또한 샤워헤드의 크기가 커 히팅코일과의 거리가 멀게 되어 샤워헤드의 온도조절이 원활하게 이루어지지 못할 뿐만 아니라 메인히터에 의해 발생되는 열로 인하여 챔버내의 온도가 고온상태로 유지되며 이에 발생되는 복사열로 인하여 샤워헤드가 가열되어 온도조절이 불가능하게 되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 샤워헤드내부에 다단으로 형성된 분사노즐과 냉각수가 흐르는 냉각유로를 구비하여 형성하며, 상기 샤워헤드의 냉각유로로 냉각수를 공급할 수 있도록 구성하여 웨이퍼상에 분사되는 가스, 즉 소오스가 웨이퍼상에 균일한 분포 상태를 이루도록 분사함으로써 웨이퍼의 증착 막을 균일하게 이루게 되어 품질을 향상시킬 수 있고, 또한 샤워헤드의 온도조절이 원활하여 샤워헤드내에 소오스가 증착되는 것을 방지하게 되어 유지보수가 수월할 뿐만 아니라 샤워헤드의 크기 감소로 챔버의 크기를 줄일 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a gas injector for a semiconductor chemical vapor deposition apparatus, and a conventional chemical vapor deposition apparatus is configured so that a source of a showerhead is injected into one inlet through a hole in a jet plate through an inner space. The spraying of the source is not made uniformly, and the size of the shower head is large, and the distance from the heating coil is not so great that the temperature of the shower head is not smoothly controlled, and the temperature in the chamber is caused by the heat generated by the main heater. Is maintained in a high temperature state and the shower head is heated due to the radiant heat generated therein has been a problem that it is impossible to control the temperature, the present invention is formed by having a cooling nozzle in which the multi-stage injection nozzle and the cooling water flowing inside And configured to supply cooling water to the cooling flow path of the shower head. By spraying the gas sprayed on the wafer, that is, the source to be uniformly distributed on the wafer, the deposition film of the wafer can be uniformly improved, and the temperature of the showerhead can be smoothly controlled. Is not only easy to maintain, but also reduces the size of the chamber by reducing the size of the showerhead.
Description
본 발명은 반도체 화학기상증착장비에 관한 것으로, 특히 웨이퍼에 분사되는 가스의 분사가 균일하게 이루어지도록 하고, 온도제어가 원활하게 이루어지도록 하여 내부에 가스가 증착되는 것을 최소화할 수 있도록 한 반도체 화학기상증착장비의 가스 분사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor chemical vapor deposition apparatus. In particular, the semiconductor chemical vapor deposition is made to uniformly spray the gas injected onto the wafer, and the temperature is controlled smoothly to minimize the deposition of gas therein. It relates to a gas injection device of the deposition equipment.
일반적으로 반도체 제조공정에서 기체 상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응에 의해 웨이퍼상에 박막이나 에피층을 형성하는 화학기상증착 공정이 이루어진다.In general, a chemical vapor deposition process is performed in which a gaseous compound is decomposed in a semiconductor manufacturing process and a thin film or an epitaxial layer is formed on a wafer by a chemical reaction.
상기 화학기상증착 공정이 이루어지도록 하는 화학기상증착 장비의 일예로, 도 1에 도시한 바와 같이, 화학기상증착 장비는 소정의 내부 체적을 갖는 챔버(10)와, 상기 챔버(10)의 내부에 설치되어 열을 발생시키는 메인히터(20)와, 상기 메인히터(20)를 감싸고 있는 쿼츠(Quartz)(21)와, 상기 쿼츠(21)의 상부에 설치되어 웨이퍼(22)가 안착되는 서셉터(23)(Susceptor)와, 상기 챔버(10)를 복개하여 챔버(10)의 내부를 밀폐시키는 베이스 플레이트(24)와, 외부에서 공급되는 소오스를 상기 챔버(10)내부의 서셉터(23)상에 높여지는 웨이퍼(22)에 골고루 분사시키는 샤워헤드(Shower Head)(30)와, 상기 베이스 플레이트(24)에 의해 보호되도록 샤워헤드(30)의 상측에 설치되어 샤워헤드(30)의 온도를 일정 온도로 유지시켜 주는 히팅코일(25)을 포함하여 구성된다.As an example of chemical vapor deposition equipment to the chemical vapor deposition process is performed, as shown in Figure 1, chemical vapor deposition equipment is a chamber 10 having a predetermined internal volume, and the inside of the chamber 10 A main heater 20 installed to generate heat, a quartz 21 surrounding the main heater 20, and a susceptor installed on the quartz 21 to seat the wafer 22. (Susceptor), a base plate 24 for covering the chamber 10 to seal the inside of the chamber 10, and a source supplied from the outside to the susceptor 23 inside the chamber 10. Shower head 30 for evenly spraying onto the wafer 22 to be raised on the image, and the temperature of the shower head 30 is installed above the shower head 30 so as to be protected by the base plate 24. It is configured to include a heating coil 25 to maintain a constant temperature.
상기 화학기상증착장비는 서셉터(23)에 웨이퍼(22)를 안착시킨 상태에서 프로세서 소오스가 샤워헤드(30)를 통해 챔버(10)내부로 분사되어 이 분사된 프로세서 소오스는 서셉터(23)에 안착된 웨이퍼(22)에 뿌려지게 된다. 상기 웨이퍼(22)에 분사된 프로세서 소오스는 웨이퍼(22)상에서 서로 반응하여 특정한 막을 형성하게 된다. 이때 상기 프로세서 소오스가 웨이퍼(22)와 반응하게 되는 에너지원은 메인히터(20)에서 발생된 열에 의해 이루어진다. 상기 히터코일(25)은 소오스가 샤워헤드(30)의 입구와 내부를 거치는 과정에서 소오스간의 반응이 일어나 내벽에 증착되는 것을 방지하기 위하여 샤워헤드(30)를 가열하여 일정한 온도로 유지시켜 주게 된다.In the chemical vapor deposition apparatus, the processor source is injected into the chamber 10 through the shower head 30 while the wafer 22 is seated on the susceptor 23, and the injected processor source is susceptor 23. It is scattered on the wafer 22 seated on. The processor sources injected onto the wafer 22 react with each other on the wafer 22 to form a specific film. At this time, the energy source that the processor source reacts with the wafer 22 is formed by heat generated in the main heater 20. The heater coil 25 maintains a constant temperature by heating the shower head 30 in order to prevent the reaction between the source occurs in the process of passing through the inlet and the inside of the shower head 30 is deposited on the inner wall. .
그리고 상기 프로세서 소오스를 웨이퍼(22)상에 분사시키는 종래 샤워헤드(30)의 구조는, 도 2a, 2b, 2c에 도시한 바와 같이, 소정의 두께와 직경을 갖는 원판체로 내부에 소정의 내부공간(31a)이 형성되며 상부 일측에 내부공간(31a)과 연통되는 유입구(31b)가 형성되어 이루어진 상부 몸체(31)와, 소정의 두께와 상기 상부 몸체(31)의 직경과 상응하는 직경을 갖는 원판체에 다수개의 관통된 홀(32a)이 균일하게 형성되도록 이루어져 상기 상부 몸체(31)의 개구된 부분에 복개되도록 상부 몸체(31)의 하부에 결합되는 분사판(32)으로 구성되어 있다.The structure of the conventional shower head 30 which injects the processor source onto the wafer 22 is a disc body having a predetermined thickness and diameter, as shown in FIGS. 2A, 2B and 2C. 31a is formed and has an upper body 31 formed with an inlet 31b communicating with the inner space 31a at one upper side thereof, and having a predetermined thickness and a diameter corresponding to the diameter of the upper body 31. A plurality of through holes 32a are formed in the disc body to be uniformly formed, and the injection plate 32 is coupled to the lower portion of the upper body 31 so as to be covered by the opened portion of the upper body 31.
상기 샤워헤드(30)는 소오스가 유입구(31b)로 유입됨과 더불어 내부공간(31a)을 거쳐 분사판의 홀(32a)을 통해 분사된다.The shower head 30 is sprayed through the hole 32a of the jet plate through the internal space 31a and the source is introduced into the inlet 31b.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 화학기상증착장비는 샤워헤드(30)의 구조가 하나의 유입구(31b)에서 유입된 소오스가 내부공간(31a)을 거쳐 분사판의 홀(32a)을 통해 분사되도록 이루어져 웨이퍼(22)에 소오스의 분사가 균일하게 이루어지지 못하게 된다. 또한 샤워헤드(30)의 크기가 커 히팅코일(25)과의 거리가 멀게 되어 샤워헤드(30)의 온도조절이 원활하게 이루어지지 못할 뿐만 아니라 메인히터(20)에 의해 발생되는 열로 인하여 챔버(10)내의 온도가 고온상태로 유지되며 이에 발생되는 복사열로 인하여 샤워헤드(30)가 가열되어 온도조절이 불가능하게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional chemical vapor deposition apparatus as described above, the source of the shower head 30 is sprayed through the hole 32a of the jet plate through the inner space 31a of the inlet 31b. The source 22 is not evenly sprayed on the wafer 22. In addition, since the size of the shower head 30 is far from the heating coil 25, the temperature of the shower head 30 may not be smoothly controlled, and the chamber may be heated due to the heat generated by the main heater 20. The temperature in the 10) is maintained at a high temperature and the shower head 30 is heated due to the radiant heat generated therein, which makes it impossible to control the temperature.
상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 웨이퍼에 분사되는 가스의 분사가 균일하게 이루어지도록 하고, 온도제어가 원활하게 이루어지도록 하여 내부에 가스가 증착되는 것을 최소화할 수 있도록 한 화학기상증착 장비의 가스 분사장치를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to make the injection of the gas injected onto the wafer uniform and to control the temperature smoothly to minimize the deposition of the gas inside The present invention provides a gas injector for vapor deposition equipment.
도 1은 종래 반도체 화학기상증착장비의 일예를 개략적으로 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a conventional semiconductor chemical vapor deposition equipment,
도 2a는 종래 반도체 화학기상증착장비의 샤워헤드를 도시한 단면도,Figure 2a is a cross-sectional view showing a shower head of the conventional semiconductor chemical vapor deposition equipment,
도 2b는 종래 반도체 화학기상증착장비의 샤워헤드의 중간 단면도,Figure 2b is a cross-sectional view of the shower head of the conventional semiconductor chemical vapor deposition equipment,
도 2c는 종래 반도체 화학기상증착장비의 샤워헤드의 저면도,Figure 2c is a bottom view of the shower head of the conventional semiconductor chemical vapor deposition equipment,
도 3a는 본 발명의 반도체 화학기상증착장비의 가스 분사장치를 도시한 평단면도,Figure 3a is a cross-sectional view showing a gas injection device of the semiconductor chemical vapor deposition apparatus of the present invention,
도 3b는 본 발명의 반도체 화학기상증착장비의 가스 분사장치를 도시한 정단면도,Figure 3b is a front sectional view showing a gas injection device of the semiconductor chemical vapor deposition apparatus of the present invention,
도 4a는 본 발명의 반도체 화학기상증착장비의 가스 분사장치를 구성하는 샤워헤드의 정단면도,Figure 4a is a front sectional view of the shower head constituting the gas injection device of the semiconductor chemical vapor deposition apparatus of the present invention,
도 4b는 본 발명의 반도체 화학기상증착장비의 가스 분사장치를 구성하는 샤워헤드의 저면도.Figure 4b is a bottom view of the shower head constituting the gas injection device of the semiconductor chemical vapor deposition apparatus of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10 ; 챔버 22 ; 웨이퍼10; Chamber 22; wafer
40 ; 샤워헤드 41 ; 몸체40; Showerhead 41; Body
41a ; 제1평면유로 41b ; 유입구41a; First planar channel 41b; Inlet
41c ; 제1분사홀 41d ; 제2평면유로41c; First injection hole 41d; 2nd plane euro
41e ; 냉각유로 42 ; 분사판41e; Cooling passage 42; Jet plate
42a ; 제2분사홀 50 ; 저장탱크42a; Second injection hole 50; Storage tank
60 ; 제1연결관 70 ; 제2연결관60; First connector 70; 2nd connector
80 ; 펌프 90 ; 조절밸브80; Pump 90; Control valve
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 웨이퍼의 증착이 이루어지는 챔버내에 설치되고 내부에 다단으로 형성된 가스유로와 냉각수가 순환되는 냉각유로를 구비하여 이루어져 유입되는 가스를 챔버내에 안착된 웨이퍼에 분사시키는 샤워헤드와, 소정의 내부 체적을 갖도록 형성되어 내부에 냉각수가 채워진 저장탱크와, 상기 저장탱크와 샤워헤드의 냉각유로 일측을 연통시켜 저장탱크의 냉각수를 냉각유로로 안내하는 제1연결관과, 상기 저장탱크와 냉각유로의 타측을 연통시켜 냉각유로를 순환한 냉각수가 저장탱크내로 유입되도록 안내하는 제2연결관과, 상기 제1연결관에 설치되는 펌프와, 상기 제2연결관에 설치되어 냉각수의 흐름을 조절하는 조절밸브를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 화학기상증착 장비의 가스 분사장치를 제공함에 있다.In order to achieve the object of the present invention as described above is provided in the chamber in which the deposition of the wafer is formed, comprising a gas passage formed in the multi-stage and the cooling passage circulating the cooling water is injected into the wafer seated in the chamber A storage head configured to have a predetermined internal volume, and a storage tank filled with coolant therein; a first connection pipe configured to communicate one side with a cooling oil of the storage tank and the shower head to guide the cooling water of the storage tank to the cooling channel; And a second connection pipe communicating with the other side of the storage tank and the cooling flow path to guide the cooling water circulated through the cooling flow path into the storage tank, a pump installed in the first connection pipe, and installed in the second connection pipe. The gas injection device of the chemical vapor deposition equipment, characterized in that it comprises a control valve for controlling the flow of cooling water In the gongham.
상기 샤워헤드는 소정의 두께와 직경을 갖는 원통형 형상으로 형성되며 내측상부로 제1평면유로가 형성되고 상부에 상기 제1평면유로로와 연통되는 유입구가 형성되며 상기 제1평면유로의 하부로 제1평면유로와 연통되는 다수개의 제1분사홀이 형성되며 상기 제1분사홀의 하부로 제1분사홀과 연통되도록 제2평면유로가 형성되고 상기 제1,2평면유로사이에 형성된 냉각유로를 구비하여 이루어진 몸체와, 상기 몸체에 상응하는 직경을 갖도록 원판형으로 형성되며 내부에 다수개의 제2분사홀이 형성되어 이루어져 상기 몸체의 제2평면유로와 제2분사홀이 연통되도록 몸체의 하부에 결합되는 분사판으로 구성됨을 특징으로 하는 화학기상증착 장비의 가스 분사장치가 제공된다.The shower head is formed in a cylindrical shape having a predetermined thickness and diameter, and has a first planar channel formed at an upper portion thereof, an inlet communicating with the first planar channel formed at an upper portion thereof, and a lower portion of the first planar channel. A plurality of first injection holes are formed in communication with the first plane flow path, and a second plane flow path is formed to communicate with the first injection hole under the first injection hole, and has a cooling flow path formed between the first and second plane flow paths. It is formed in the shape of a disc to have a diameter corresponding to the body and the body and a plurality of second injection holes are formed therein is coupled to the lower portion of the body so that the second plane flow path and the second injection hole of the body is in communication Provided is a gas injector for chemical vapor deposition equipment, characterized in that consisting of a jet plate.
상기 제1,2분사홀의 하부는 확개되도록 형성됨을 특징으로 하는 화학기상증착 장비의 가스 분사장치가 제공된다.A lower part of the first and second injection holes is provided to extend the gas injection device of the chemical vapor deposition equipment, characterized in that formed.
상기 냉각유로는 나선형으로 형성됨을 특징으로 하는 화학기상증착 장비의 가스 분사장치가 제공된다.The cooling passage is provided with a gas injector of chemical vapor deposition equipment, characterized in that formed in a spiral.
이하, 본 발명의 화학기상증착 장비의 가스 분사장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the gas injector of the chemical vapor deposition apparatus of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
본 발명의 화학기상증착 장비의 가스 분사장치는, 도 3a, 3b에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(22)의 증착이 이루어지는 챔버(10)내에 설치되고 내부에 다단으로 형성된 가스유로와 냉각수가 순환되는 냉각유로를 구비하여 이루어져 유입되는 가스를 챔버(10)내에 안착된 웨이퍼(22)에 분사시키는 샤워헤드(40)와, 소정의 내부 체적을 갖도록 형성되어 내부에 냉각수가 채워진 저장탱크(50)와, 상기 저장탱크(50)와 샤워헤드의 냉각유로 일측을 연통시켜 저장탱크(50)의 냉각수를 냉각유로로 안내하는 제1연결관(60)과, 상기 저장탱크(50)와 냉각유로의 타측을 연통시켜 냉각유로를 순환한 냉각수가 저장탱크(50)내로 유입되도록 안내하는 제2연결관(70)과, 상기 제1연결관(60)에 설치되는 펌프(80)와, 상기 제2연결관(70)에 설치되어 냉각수의 흐름을 조절하는 조절밸브(90)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the gas injector of the chemical vapor deposition apparatus of the present invention is installed in the chamber 10 in which the deposition of the wafer 22 is performed, and the gas flow path and the cooling water formed in multiple stages are circulated. A shower head (40) having a cooling flow path for injecting the gas introduced into the wafer (22) seated in the chamber (10), a storage tank (50) having a predetermined internal volume, and having a cooling water filled therein; A first connection pipe 60 communicating with one side of the cooling tank of the storage tank 50 and the shower head to guide the cooling water of the storage tank 50 to the cooling passage; and the other side of the storage tank 50 and the cooling passage. And a second connecting pipe 70 for guiding the cooling water circulating through the cooling flow path into the storage tank 50, a pump 80 installed in the first connecting pipe 60, and the second connection. The control valve 90 is installed in the pipe (70) to regulate the flow of cooling water It is configured to hereinafter.
상기 샤워헤드(40)는, 도 4a, 4b에 도시한 바와 같이, 소정의 두께와 직경을 갖는 원통형 형상으로 형성되며 내측상부로 제1평면유로(41a)가 형성되고 상부에 상기 제1평면유로(41a)와 연통되는 유입구(41b)가 형성되며 상기 제1평면유로(41a)의 하부로 제1평면유로(41a)와 연통되는 다수개의 제1분사홀(41c)이 형성되며 상기 제1분사홀(41c)의 하부로 제1분사홀(41c)과 연통되도록 제2평면유로(41d)가 형성되고 상기 제1,2평면유로(41a,41d)사이에 형성된 냉각유로(41e)를 구비하여 이루어진 몸체(41)와, 상기 몸체(41)에 상응하는 직경을 갖도록 원판형으로 형성되며 내부에 다수개의 제2분사홀(42a)이 형성되어 이루어져 상기 몸체의 제2평면유로(41d)와 제2분사홀(42a)이 연통되도록 몸체(41)의 하부에 결합되는 분사판(42)으로 구성된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the shower head 40 is formed in a cylindrical shape having a predetermined thickness and diameter, and has a first planar channel 41a formed at an inner side thereof and the first planar channel at an upper portion thereof. An inlet (41b) is formed in communication with the 41a, a plurality of first injection holes (41c) are formed in communication with the first plane passage (41a) below the first plane passage (41a) and the first injection A second plane passage 41d is formed below the hole 41c so as to communicate with the first injection hole 41c, and has a cooling passage 41e formed between the first and second plane passages 41a and 41d. The body 41 is formed in a disk shape so as to have a diameter corresponding to the body 41, and a plurality of second injection holes 42a are formed therein, so that the second plane flow path 41d and the first body of the body are formed. It is composed of a jet plate 42 coupled to the lower portion of the body 41 so that the two injection holes (42a) communicate.
상기 유입구는 몸체의 상면 중심에 위치하도록 형성되며, 상기 제1분사홀(41c)은, 도 3a에 도시한 바와 같이, 몸체(41)의 가장자리에 걸쳐 다수개 형성됨과 더불어 유입구(41b)를 중심으로 방사형을 이루도록 다수개 형성됨이 바람직하다.The inlet is formed to be located at the center of the upper surface of the body, the first injection hole (41c), as shown in Figure 3a, a plurality of formed over the edge of the body 41 and the center of the inlet (41b) It is preferable that a plurality is formed to form a radial.
상기 제2분사홀(42a)은, 도 4b에 도시한 바와 같이, 분사판(42)의 전면에 걸쳐 다수개 형성되며, 상기 냉각유로(41e)는 나선형으로 형성됨이 바람직하다.As shown in FIG. 4B, a plurality of second injection holes 42a are formed over the entire surface of the injection plate 42, and the cooling passages 41e are preferably formed in a spiral shape.
상기 제2분사홀(42a)의 직경은 제1분사홀(41c)의 직경보다 작게 형성됨이 바람직하다. 그리고 상기 제1,2분사홀(41c,42a)의 하부는 확개되도록 형성된다.The diameter of the second injection hole 42a is preferably smaller than the diameter of the first injection hole 41c. Lower portions of the first and second injection holes 41c and 42a are formed to be enlarged.
이하, 본 발명의 화학기상증착 장비의 가스 분사장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the gas injector of the chemical vapor deposition apparatus of the present invention will be described.
본 발명의 화학기상증착 장비의 가스 분사장치는 샤워헤드(40)가 챔버(10)의 내부에 장착되며, 상기 저장탱크(50)는 챔버(10)의 외부에 위치하도록 설치된다.In the gas injector of the chemical vapor deposition apparatus of the present invention, the shower head 40 is mounted inside the chamber 10, and the storage tank 50 is installed outside the chamber 10.
먼저 챔버(10)의 내부에 장착된 서셉터(23)에 웨이퍼(22)를 안착시킨 상태에서 가스, 즉 프로세스 소오스가 유입구(41b)를 통해 유입되면 소오스는 제1평면유로(41a)를 거쳐 제1분사홀(41c)로 분지되어 제2평면유로(41d)로 유입되며, 상기 제2평면유로(41d)로 유입된 소오스는 분사판의 제2분사홀(42a)을 통해 골고루 나누어져 챔버(10)내의 웨이퍼(22)에 분사된다. 상기 제1평면유로(41a)로 유입된 소오스는 다수개의 제1분사홀(41c)을 통과하는 과정에서 골고루 분포되어 제2평면유로(41d)로 유입되고 상기 제2평면유로(41d)로 유입된 소오스는 제2평면유로(41d)에서 한 번더 골고루 퍼져 제2분사홀(42a)를 통해 분사됨으로 소오스가 균일한 분포 상태를 이루며 분사된다. 또한 제2분사홀(42a)의 직경이 제1분사홀(41c)의 직경보다 작게 소오스의 빠른 이동을 유도하게 된다.First, when gas, ie, a process source, is introduced through the inlet port 41b while the wafer 22 is seated in the susceptor 23 mounted inside the chamber 10, the source passes through the first planar channel 41a. Branched into the first injection hole 41c and introduced into the second plane passage 41d, the source introduced into the second plane passage 41d is divided evenly through the second injection hole 42a of the injection plate and the chamber It is injected to the wafer 22 in 10. The source introduced into the first planar channel 41a is evenly distributed in the course of passing through the plurality of first injection holes 41c and flows into the second planar channel 41d and enters the second planar channel 41d. The source is spread evenly once more in the second plane passage 41d and is injected through the second injection hole 42a, so that the source is sprayed in a uniform distribution state. In addition, the diameter of the second injection hole 42a is smaller than the diameter of the first injection hole 41c to induce rapid movement of the source.
상기 웨이퍼(22)에 분사된 프로세서 소오스는 챔버(10)내에 장착된 메인히터(20)의 가열원에 의해 웨이퍼(22)상에서 서로 반응하여 특정한 막을 형성하게 된다.The processor sources injected onto the wafer 22 react with each other on the wafer 22 by the heating source of the main heater 20 mounted in the chamber 10 to form a specific film.
이와 같은 샤워헤드(40)의 구조는 종래의 샤워헤드(30) 크기보다 작아지게 되며, 이로 인하여 히팅코일(25)과 샤워헤드(40) 하부의 거리가 짧아져 히팅코일(25)로부터의 온도 제어가 원활하게 된다. 즉 웨이퍼(22)의 복사열로 인한 샤워헤드(40) 하부의 온도와 설정된 샤워헤드(40) 하부의 온도값을 비교하여 히팅코일(25)의 온도를 변경함으로써 온도 제어를 행할 수 있다. 이로서 샤워헤드(40) 내에서의 소오스들간의 반응을 억제하고 소오스 유입구(41b)로부터 챔버(10)내부에 이를 때까지 소오스의 상태를 기체상태로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 내벽에 증착막이 형성되는 것을 방지하게 된다.Such a structure of the shower head 40 is smaller than the size of the conventional shower head 30, thereby shortening the distance between the heating coil 25 and the lower portion of the shower head 40, the temperature from the heating coil 25 Control is smooth. That is, the temperature control can be performed by changing the temperature of the heating coil 25 by comparing the temperature of the lower portion of the shower head 40 due to the radiant heat of the wafer 22 with the temperature value of the lower portion of the set shower head 40. As a result, the reaction between the sources in the shower head 40 can be suppressed and the source of the source can be maintained in the gas state from the source inlet 41b to the inside of the chamber 10 as well as the deposition film is formed on the inner wall. Will be prevented.
한편, 메인히터(20)에서 발생되는 고온의 열이 샤워헤드(40)에 전달되어 샤워헤드(40)가 가열되면, 조절밸브(90)를 오픈시키고 펌프(80)를 작동시킨다. 상기 펌프(80)의 작동에 의해 저장탱크(50)내의 냉각수가 제1연결관(60)을 통해 샤워헤드(40)의 냉각유로(41e)를 순환하면서 제2연결관(70)을 통해 저장탱크(50)내로 유입되는 순환과정을 거치면서 샤워헤드(40)를 냉각시키게 된다. 이로 인하여 샤워헤드(40)의 냉각을 짧은 시간이 수행할 수 있게 된다. 또한 상기 저장탱크(50)내에는 수위를 감지하는 수위센서를 부착하여 저장탱크(50)내의 수위를 모니터링할 수 있다.On the other hand, when the high temperature heat generated from the main heater 20 is transferred to the shower head 40 and the shower head 40 is heated, the control valve 90 is opened and the pump 80 is operated. By the operation of the pump 80, the coolant in the storage tank 50 is stored through the second connecting pipe 70 while circulating the cooling passage 41e of the shower head 40 through the first connecting pipe 60. The shower head 40 is cooled while undergoing a circulation process introduced into the tank 50. As a result, the showerhead 40 may be cooled for a short time. In addition, the storage tank 50 may be attached to a water level sensor for detecting the water level can monitor the water level in the storage tank (50).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 화학기상증착 장비의 가스 분사장치는 웨이퍼상에 분사되는 가스, 즉 소오스가 웨이퍼상에 균일한 분포 상태를 이루도록 분사하게 됨으로써 웨이퍼의 증착 막을 균일하게 이루게 되어 품질을 향상시킬 수 있고, 또한 샤워헤드의 온도조절이 원활하여 샤워헤드내에 소오스가 증착되는 것을 방지하게 되어 유지보수가 수월할 뿐만 아니라 샤워헤드의 크기 감소로 챔버의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the gas injector of the chemical vapor deposition apparatus according to the present invention is sprayed so that the gas injected on the wafer, that is, the source is uniformly distributed on the wafer, thereby uniformly forming the deposited film of the wafer. In addition, the temperature of the showerhead is smoothly controlled to prevent the deposition of the source in the showerhead, which is easy to maintain, and the size of the chamber can be reduced by reducing the size of the showerhead.
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