KR20000028097A - 반도체 증착장비용 샤워헤드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 증착장비용 샤워헤드에 관한 것으로, 웨이퍼척의 상측에 위치하며 내부에 공정가스가 유입 확산되는 버퍼 공간부가 형성된 샤워헤드 몸체와, 이 샤워헤드 몸체의 저면에 결합되어 상기 버퍼 공간부에 유입된 공정가스를 웨이퍼에 분사하기 위한 분사판으로 구성된 반도체 증착장비용 샤워헤드에 있어서; 상기 분사판은 샤워헤드 몸체의 저면에 결합되는 링체와, 이 링체의 내벽에 일정 간격을 유지한 상태로 고정되는 수개의 가스 유로관과, 인접한 가스 유로관들을 연결하는 연결관과, 상기 링체의 일측 단부에 배치된 가스 유로관에 연결되며 외주면에 히팅코일이 감겨져 필요한 온도의 온도조절가스를 공급하는 가스 공급관 및 타측 단부에 배치된 가스 유로관에 연결되어 온도조절가스를 배출하는 가스 배출관을 구비하여 증착챔버와 샤워헤드에 공급되는 공정가스간의 온도 불균형을 방지함으로써, 샤워헤드 내부에 파티클이 발생 축적되는 것을 방지하여 웨이퍼에 증착되는 증착막의 증착 균일도를 향상시키게 된다.
Description
본 발명은 반도체 증착장비에 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 2에 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 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 샤워헤드 내부의 온도가 설정 온도보다 높게 되면 샤워헤드 내부로 유입된 공정가스가 분사판에 증착되며, 설정 온도보다 낮게 되면 공정 가스가 응고되어 분사판(13)에 부착 누적되어 분사노즐(13a)을 막음으로써 웨이퍼(W)로 분사되는 공정가스의 분사 균일도를 저하시켜 결국은 증착 균일도를 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 샤워헤드의 온도를 항상 일정하게 유지하여 공정가스의 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 2는 종래 기술에 의한 샤워헤드 몸체를 보인 단면도.
도 3은 종래 기술에 의한 분사판을 보인 저면도.
도 4는 본 발명에 의한 반도체 증착장비를 보인 종단면도.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명에 의한 분사판을 보인 저면도 및 단면도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
10 ; 샤워헤드 11 ; 샤워헤드 몸체
12 ; 버퍼 공간부 13 ; 분사판
13a ; 링체 14 ; 가스 유로관
14a ; 연결관 15 ; 가스 공급관
16 ; 가스 배출관 17 ; 히팅 코일
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 웨이퍼척의 상측에 위치하며 내부에 공정가스가 유입 확산되는 버퍼 공간부가 형성된 샤워헤드 몸체와, 이 샤워헤드 몸체의 저면에 결합되어 상기 버퍼 공간부에 유입된 공정가스를 웨이퍼에 분사하기 위한 분사판으로 구성된 반도체 증착장비용 샤워헤드에 있어서; 상기 분사판은 샤워헤드 몸체의 저면에 결합되는 링체와, 이 링체의 내벽에 일정 간격을 유지한 상태로 고정되는 수개의 가스 유로관과, 인접한 가스 유로관들을 연결하는 연결관과, 상기 링체의 일측 단부에 배치된 가스 유로관에 연결되며 외주면에 히팅코일이 감겨져 필요한 온도의 온도조절가스를 공급하는 가스 공급관 및 타측 단부에 배치된 가스 유로관에 연결되어 온도조절가스를 배출하는 가스 배출관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 증착장비용 샤워헤드가 제공된다.
이하, 본 발명에 의한 반도체 증착장비용 샤워헤드를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 반도체 증착장비는 도 4에 도시한 바와 같이, 증착챔버(1)와, 이 증착챔버(1)의 내부 하측에 설치되어 웨이퍼(W)를 안착 고정시키기 위한 웨이퍼척(2)과, 이 웨이퍼척(2)의 내부에 내재되어 증착공정을 진행시 웨이퍼를 가열해 주는 히터(3)와, 상기 웨이퍼척(2)의 소정 높이 상측에 설치되어 웨이퍼에 공정가스를 분사하기 위한 샤워헤드(10)로 구성된다.
그리고 상기 샤워헤드(10)는 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 중앙에 공정가스 유입구가 형성된 샤워헤드 몸체(11)와, 이 샤워헤드 몸체(11)의 내부에 형성되어 상기 공정가스 유입구(12a)로부터 유입된 공정가스가 충분히 확산되도록 하는 버퍼 공간부(12)와, 이 버퍼 공간부(12)의 하측에 위치하여 버퍼 공간부(12)로 유입된 공정가스를 웨이퍼(W)에 분사하기 위한 분사판(13)으로 구성된다.
상기 분사판(13)은 상기 샤워헤드 몸체의 저면에 결합되는 원형의 링체(13a)가 형성되고, 이 링체(13a)의 내측에는 온도조절가스가 흐르도록 일정 간격을 두고 수개의 가스 유로관(14)이 용접 고정되며, 상기 각각의 인접한 가스 유로관(14)들은 연결관(14a)에 의해 서로 지그재그로 연결되고, 상기 양끝단에 위치한 가스 유로관(14)에는 각각 온도조절가스를 공급하기 위한 가스 공급관(15) 및 가스 배출관(16)이 연결된다.
그리고 상기 가스 공급관(15)의 외주면에는 공급되는 온도조절가스의 온도를 상승시키기 위해 히팅 코일(17)이 감겨진다.
한편, 상기 온도조절가스는 질소(N2) 가스를 이용하는데, 이때 샤워헤드 내부의 온도를 하강시키기 위해서는 일반 상온의 질소가스를 공급하며, 샤워헤드 내부의 온도를 상승시키기 위해서는 상온의 질소가스가 공급되는 가스 공급관(15)의 외주면에 감긴 히팅 코일(17)에 전원을 공급하여 질소가스의 온도를 상승시킨다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 샤워헤드를 이용해 증착공정을 진행하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
웨이퍼척(2)의 상면에 웨이퍼(W)를 안착 고정하고 웨이퍼(W)를 일정 온도로 가열한 상태에서, 증착가스와 캐리어가스로 이루어진 공정가스를 샤워헤드(10)의 버퍼 공간부(12)에 공급하며, 공급된 공정가스는 분사판(13)을 통해 웨이퍼(W)에 분사된다.
이때, 상기 버퍼 공간부(12)에 유입된 공정가스가 증착챔버(1)의 온도와 균형을 이루도록 상기 분사판(13)에 설치된 수개의 가스 유로관(14)을 통해 흐르는 질소 가스에 의해 샤워헤드 내부의 온도 및 상기 가스 유로관(14)과 가스 유로관(14) 사이로 분사되는 공정가스의 온도를 조절하게 된다.
이와 같이 샤워헤드 내부의 온도를 공정에 적합하게 유지함으로써 샤워헤드 내부에 공정가스들로 인한 파티클이 발생하여 응결 누적되는 것을 방지한다.
그후, 상기 버퍼 공간부(12)에 유입된 공정가스는 웨이퍼척(2)에 안착되어 있는 웨이퍼(W)의 상면에 일정하게 분사되어 일정 두께의 증착막을 형성하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 위에 증착막을 형성하기 위해 내부를 일정 온도로 가열하는 증착챔버와 샤워헤드에 공급되는 공정가스간의 온도 불균형을 방지함으로써, 샤워헤드 내부에 파티클이 발생 축적되는 것을 방지하여 웨이퍼에 증착되는 증착막의 증착 균일도를 향상시키게 된다.
Claims (1)
- 웨이퍼척의 상측에 위치하며 내부에 공정가스가 유입 확산되는 버퍼 공간부가 형성된 샤워헤드 몸체와, 이 샤워헤드 몸체의 저면에 결합되어 상기 버퍼 공간부에 유입된 공정가스를 웨이퍼에 분사하기 위한 분사판으로 구성된 반도체 증착장비용 샤워헤드에 있어서; 상기 분사판은 샤워헤드 몸체의 저면에 결합되는 링체와, 이 링체의 내벽에 일정 간격을 유지한 상태로 고정되는 수개의 가스 유로관과, 인접한 가스 유로관들을 연결하는 연결관과, 상기 링체의 일측 단부에 배치된 가스 유로관에 연결되며 외주면에 히팅코일이 감겨져 필요한 온도의 온도조절가스를 공급하는 가스 공급관 및 타측 단부에 배치된 가스 유로관에 연결되어 온도조절가스를 배출하는 가스 배출관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 증착장비용 샤워헤드.
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| KR1019980046228A KR20000028097A (ko) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 반도체 증착장비용 샤워헤드 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019980046228A KR20000028097A (ko) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 반도체 증착장비용 샤워헤드 |
Publications (1)
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| KR1019980046228A KR20000028097A (ko) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | 반도체 증착장비용 샤워헤드 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR20000028097A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100444978B1 (ko) * | 2001-11-15 | 2004-08-21 | 주성엔지니어링(주) | 인젝터에 부설되는 가스분사기 |
| WO2008121288A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-09 | Lam Research Corporation | Showerhead electrodes and showerhead electrode assemblies having low-particle performance for semiconductor material processing apparatuses |
| KR20190092899A (ko) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 주식회사 케이씨텍 | 기판 처리 장치 |
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1998
- 1998-10-30 KR KR1019980046228A patent/KR20000028097A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100444978B1 (ko) * | 2001-11-15 | 2004-08-21 | 주성엔지니어링(주) | 인젝터에 부설되는 가스분사기 |
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| US8069817B2 (en) | 2007-03-30 | 2011-12-06 | Lam Research Corporation | Showerhead electrodes and showerhead electrode assemblies having low-particle performance for semiconductor material processing apparatuses |
| US8443756B2 (en) | 2007-03-30 | 2013-05-21 | Lam Research Corporation | Showerhead electrodes and showerhead electrode assemblies having low-particle performance for semiconductor material processing apparatuses |
| KR20190092899A (ko) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 주식회사 케이씨텍 | 기판 처리 장치 |
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