KR20000008707U - 반도체 증착장비용 샤워헤드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 증착장비용 샤워헤드에 관한 것으로, 웨이퍼척의 소정 높이 상측에 위치하는 샤워헤드 몸체와, 이 샤워헤드 몸체의 내부에 형성되어 공정가스가 유입되는 버퍼 공간부와, 상기 샤워헤드 몸체의 외부로부터 버퍼 공간부에 연결되어 산소를 공급하는 산소공급라인과, 이 산소공급라인의 외측에 설치되어 샤워헤드 몸체의 내부 온도를 조절하기 위해 산소공급라인으로 흐르는 산소를 가열하는 히팅 코일과, 상기 샤워헤드 몸체의 저면에 다수개 관통되어 상기 버퍼 공간부에 유입된 공정가스를 웨이퍼에 분사하기 위한 분사노즐을 구비하여 증착공정시 웨이퍼 위에 증착막을 형성하기 위해 내부를 일정 온도로 가열하는 증착챔버와 샤워헤드에 공급되는 공정가스간의 온도 불균형을 방지함으로써, 샤워헤드 내부에 파티클이 발생하는 것을 방지하여 웨이퍼에 증착되는 증착막의 증착 균일도를 향상시키게 된다.

Description

반도체 증착장비용 샤워헤드

본 고안은 반도체 증착장비용 샤워헤드에 관한 것으로, 특히 증착챔버와 샤워헤드로 유입되는 공정가스간의 온도 불균형을 해소하여 증착 균일도를 향상시키기 위한 반도체 증착장비용 샤워헤드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정 중 웨이퍼의 상면에 일정두께의 증착막을 형성하는 증착공정에서는 공정챔버의 내부에 공정가스를 주입하여 웨이퍼의 상면에 증착막을 형성하게 되는데, 이와 같은 증착장비가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 반도체 증착장비의 구조를 개략적으로 보인 종단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 종래 반도체 웨이퍼 증착장비는 증착챔버(1)의 내부 하측에 웨이퍼(W)를 안착 고정시키기 위한 웨이퍼척(2)이 설치되어 있고, 이 웨이퍼척(2)의 내부에는 증착공정시 웨이퍼(W)에 열을 가하도록 히터(3)가 설치되어 있으며, 상기 웨이퍼척(2)의 상부에는 웨이퍼(W)에 공정가스를 분사하기 위한 샤워헤드(10)가 설치되어 있다.

상기 샤워헤드(10)는, 도 2a에 도시한 바와 같이 소정의 체적을 가지는 샤워헤드 몸체(11)의 내부에 공정가스가 유입되는 버퍼 공간부(12)가 형성되어 있고, 상기 샤워헤드 몸체(11)의 저면에는 도 2b에 도시한 바와 같이 상기 버퍼 공간부(12)에 유입된 공정가스들이 웨이퍼(W)의 상면에 분사되도록 다수개의 분사노즐(13a)이 관통된 분사판(13)이 설치되어 있다.

따라서 웨이퍼(W)의 상면에 산화막을 증착시키기 위해서는, 웨이퍼척(2)의 상면에 웨이퍼(W)를 탑재하고 웨이퍼(W)를 일정 온도로 가열한 상태에서, 샤워헤드(10)의 버퍼 공간부(12)에 유입된 증착가스와 캐리어가스(N₂또는 Ar) 및 산소(O₂)로 이루어진 공정가스를 웨이퍼척(2)에 안착되어 있는 웨이퍼(W)의 상면에 분사하여 일정 두께의 증착막을 형성하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 웨이퍼(W) 위에 증착막을 형성하기 위해 내부를 일정 온도로 가열하는 증착챔버(1)와 샤워헤드(10)에 공급되는 공정가스간의 온도 불균형이 발생되어 파티클을 발생시키게 되며, 따라서 파티클이 샤워헤드 몸체(11)의 내부에 부착 누적되어 분사노즐(13a)을 막음으로써 웨이퍼(W)로 분사되는 공정가스의 분사 균일도를 저하시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증착챔버와 샤워헤드로 유입되는 공정가스간의 온도 불균형을 해소하여 증착 균일도를 향상시키기 위한 반도체 증착장비용 샤워헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 증착장비를 개략적으로 보인 종단면도.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래 샤워헤드를 보인 종단면도 및 저면도.

도 3은 본 고안에 의한 샤워헤드를 보인 종단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 샤워헤드 11 ; 샤워헤드 몸체

11a ; 분사노즐 12 ; 버퍼 공간부

13 ; 산소공급라인 14 ; 히팅 코일

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 웨이퍼척의 소정 높이 상측에 위치하는 샤워헤드 몸체와, 이 샤워헤드 몸체의 내부에 형성되어 공정가스가 유입되는 버퍼 공간부와, 상기 샤워헤드 몸체의 외부로부터 버퍼 공간부에 연결되어 산소를 공급하는 산소공급라인과, 이 산소공급라인의 외측에 설치되어 샤워헤드 몸체의 내부 온도를 조절하기 위해 산소공급라인으로 흐르는 산소를 가열하는 히팅 코일과, 상기 샤워헤드 몸체의 저면에 다수개 관통되어 상기 버퍼 공간부에 유입된 공정가스를 웨이퍼에 분사하기 위한 분사노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 증착장비용 샤워헤드가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 증착장비용 샤워헤드를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 샤워헤드(10)는 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼척의 소정 높이 상측에 위치하는 샤워헤드 몸체(11)와, 이 샤워헤드 몸체(11)의 내부에 형성되어 증착가스 및 캐리어가스로 이루어진 공정가스가 유입되는 버퍼 공간부(12)와, 상기 샤워헤드 몸체(11)의 외부로부터 버퍼 공간부(12)에 연결되어 산소를 공급하는 산소공급라인(13)과, 이 산소공급라인(13)의 외측에 설치되어 증착챔버 내부의 온도와 공정가스의 온도가 균형을 이루도록 산소공급라인(13)을 흐르는 산소를 가열하는 히팅 코일(14)과, 상기 샤워헤드 몸체(11)의 저면에 다수개 관통 형성되어 상기 버퍼 공간부(12)에 유입된 공정가스를 웨이퍼에 분사하기 위한 분사노즐(11a)로 구성된다.

이때, 상기 버퍼 공간부(12)의 상측에 일단부가 산소공급라인(13)에 연결되어 가열된 산소가 흐르는 가열산소유로(15)를 형성하고, 상기 가열산소유로(15)와 버퍼 공간부(12)를 연결하는 연결유로(16)를 다수개 형성하여 가열된 산소가 버퍼 공간부(12)에 고루 퍼지도록 함으로써 샤워헤드 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 준다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 샤워헤드의 작용을 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼척의 상면에 웨이퍼를 안착 고정하고 웨이퍼를 일정 온도로 가열한 상태에서, 증착가스와 캐리어가스로 이루어진 공정가스를 샤워헤드(10)의 버퍼 공간부(12)에 공급한다.

이때, 상기 버퍼 공간부(12)에 유입된 공정가스가 증착챔버의 온도와 균형을 이루도록 상기 버퍼 공간부(12)에 연결된 산소공급라인(13)을 통해 일정 온도 가열된 산소를 공급한다.

이와 같이 공정가스와 증착챔버와의 온도 불균일을 해소하여 샤워헤드(10) 내부에 공정가스들로 인한 파티클이 발생하여 응결 누적되는 것을 방지한다.

그후, 상기 버퍼 공간부(12)에 유입된 공정가스는 웨이퍼척에 안착되어 있는 웨이퍼의 상면에 일정하게 분사되어 일정 두께의 증착막을 형성하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 샤워헤드는 그 내부에 증착챔버의 온도와 균형을 이루도록 가열된 산소를 공급하는 산소공급라인을 형성하여 웨이퍼 위에 증착막을 형성하기 위해 내부를 일정 온도로 가열하는 증착챔버와 샤워헤드에 공급되는 공정가스간의 온도 불균형을 방지함으로써, 샤워헤드 내부에 파티클이 발생하는 것을 방지하여 웨이퍼에 증착되는 증착막의 증착 균일도를 향상시키게 된다.

Claims (1)

1. 웨이퍼척의 소정 높이 상측에 위치하는 샤워헤드 몸체와, 이 샤워헤드 몸체의 내부에 형성되어 공정가스가 유입되는 버퍼 공간부와, 상기 샤워헤드 몸체의 외부로부터 버퍼 공간부에 연결되어 산소를 공급하는 산소공급라인과, 이 산소공급라인의 외측에 설치되어 샤워헤드 몸체의 내부 온도를 조절하기 위해 산소공급라인으로 흐르는 산소를 가열하는 히팅 코일과, 상기 샤워헤드 몸체의 저면에 다수개 관통되어 상기 버퍼 공간부에 유입된 공정가스를 웨이퍼에 분사하기 위한 분사노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 증착장비용 샤워헤드.