KR20010052797A - 가스 분배 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 챔버내에 가스 농도의 균일한 분배를 제공하는 가스 분배기(54)를 갖는 기판 프로세싱 챔버(14)를 제공한다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 프로세싱 챔버 내에서 가스 농도의 일정한 분배를 제공하는 프로세싱 챔버내에 프로세스 가스를 분배하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명의 또다른 관점은 CVD, PVD 및 에칭 챔버에 사용될 수 있는 가스 분배를 위한 장치를 제공한다. 본 발명은 일반적으로 기판 프로세싱 챔버내에 가스를 분배하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는 가스 분배내에 배치된 도관(50)을 갖는 가스 투과성의 재료로 만들어진 가스 분배기를 포함한다.

Description

가스 분배 시스템{GAS DISTRIBUTION SYSTEM}

집적 회로제조에 있어서, 진공 프로세스 챔버가 반도체 기판을 처리하기 위해 채용된다. 상기 진공 챔버에서 수행되는 프로세스들은 통상적으로 기판 표면상에 다중 금속, 유전체 및 반도체 막 층들의 증착 또는 에칭을 제공한다. 그러한 프로세스들의 예로는 CVD(chemical vapor deposition), PVD(physical vapor deposition) 및 에칭 프로세스를 들 수 있다. 통상적으로는 마이크로회로를 형성하기 위한 다양한 패턴, 구성 및 두께의 도전 재료 층 또는 막을 증착하기 위해 플라즈마 반응 장치가 채용된다. 반도체 재료의 건조 에칭 또한 선택적으로 그러한 재료 중 원하는 영역을 제거 하므로써 원하는 패턴 또는 구성을 형성하여 화학 증기 전달 시스템으로 통전될 수 있다.

이러한 프로세스들을 수행하기 위해 다양한 가스들이 상기 프로세스 챔버로 유도될 필요가 있다. 이러한 가스들은 또한 기판의 프로세싱에서 질소 같은 시스템 퍼지(purge), 수소 및 산소 같은 반응물로 작용하도록 사용된다. 상기 프로세스의 균일한 진행을 보장하기 위해, 프로세싱 챔버내의 가스 농도의 균일한 분배가 매우 바람직하다. 균일한 가스 분포가 요구되는 이유는 상기 프로세싱 챔버내에서의 가스 농도 변화는 비균일 증착 또는 비균일 에칭을 발생시켜서 손실, 불완전한 에칭 및 장치 고장을 일으킬 수 있는 비평면 형상이 되기 때문이다.

도 1은 스퍼터링 프로세스를 위한 통상적인 반도체 프로세싱 챔버의 부분적인 개략적 단면도이다. 도 1은 PVD 챔버를 도시하는데 여기서 스퍼터링 가스는 상기 프로세싱 챔버 벽(4)의 상부에 장착된 노즐(2)로부터 직접 공급된다. 어떤 챔버에서는, 가열 또는 냉각 가스는 축받이(pedestal)를 통하여 기판의 후면을 가열 또는 냉각시키도록 전달된다. 그러나, 프로세스가 반응 프로세스인 경우에, 통상적으로 반응 후면(backside) 가스는 사용되지 않는다. 왜냐하면, 다음 프로세싱에 부정적인 영향을 끼치게 될 원치않는 증착이 기판(1)의 후면 상에 발생할 수 있기 때문이다. 비반응 프로세스에서는, 동일한 가스가 노즐 또는 축받이를 통하여 전달된다. 반면에 반응 프로세스에서는, 상기 반응 가스 소스(source)가 주로 노즐이 될 것이고, 후면 가스를 원하는 경우에는, 상기 후면 가스는 임의의 불활성 가스가 될 것이다. 통상적으로, 하나 또는 두개의 노즐(2) 유닛이 상기 챔버와 연결되어 제공되며, 상기 챔버내 가스 농도의 결과적인 분포는 일정치 않다. 왜냐하면 각 노즐은 흐름 경로(6)를 따라 매우 농도가 진한 가스 흐름을 제공하기 때문이다. 상기 챔버 내의 더 많은 영역이 상기 가스 흐름 경로를 따라 흐르는 가스와 동일한 농도를 얻기 때문에 균일성은 상기 챔버내에 비례하여 위치한 추가적인 노즐을 이용하여 향상될 수 있다. 그러나, 상기 가스 농도는 각 노즐의 흐름 경로를 따라 훨씬 더 농도가 진하고 상기 가스 흐름 경로 사이의 영역에서는 농도가 덜 진하기 때문에 상기 챔버내의 가스 농도의 분포가 일정하지 않다. 반응성 스퍼터링을 하는 동안의 상기 챔버내의 일정치 않은 가스 농도 때문에, 프로세스 가스와 스퍼터링 재료 사이의 반응 차수는 상기 챔버내의 서로 다른 위치 사이에서 변화한다. 결과적으로, 증착율 및 상기 기판 상에 증착된 막의 질(quality)은 상기 프로세싱 가스의 농도와 함께 변화한다.

챔버 내에 보다 균일한 가스 분포를 제공하기 위한 시도는 상기 링 주위에 균일하게 분포된 다수의 가스 분출구를 갖는 링-모양의 파이프를 이용한다. 도 2는 U.S. Patent No. 4,817,558 "박막 증착 장치"에 설명된 것과 같이 다수의 가스 분출기를 갖는 2개의 링-모양의 파이프(5a 및 5b)를 갖는 박막 증착 장치의 단면도이다. 각 가스 분출기(7)는 반응 가스를 프로세싱될 기판 표면을 향해 아래로 향하도록 한다. 그러나 상기 가스 분포는 여전히 비균일하고 각 가스 분출기의 가스 흐름을 따라 농도가 진하기 때문에 이 장치는 다중 가스 노즐을 갖는 챔버와 유사한 문제점을 겪게 된다.

챔버에 균일한 가스 흐름 분포를 제공하려는 또다른 시도는, U.S. Patent No. 4,986,216, "반도체 생산 장치"에 설명된 바와 같이, 필터와 나선형 가스 공급 노즐을 결합시키고, 상기 필터로부터 나가는 쪽을 향하는 다수의 가스 배출 구멍이 상기 챔버 및 필터의 상부에 의해 형성되는 영역내에 위치되도록 한다. 도 3은 나선형 가스 공급 장치(60) 및 필터(62)를 갖는 증착 장치의 단면도이다. 상기 가스는 상기 나선형 가스 공급장치(60)상의 가스 노즐(64)을 통해 필터(62)에 의해 형성된 영역(A)과 상기 챔버의 상부에 공급된다. 이 영역 내에 만들어진 가스압력은 상기 가스를 상기 필터(62)를 통하여 챔버의 프로세싱 영역(B)로 이동시킨다. 유사한 필터(66) 및 나선형 배기 노즐(68;exhaust nozzle) 또한 상기 챔버로부터 가스를 추출하기 위해 상기 챔버의 바닥부(C)에 제공된다. 이 공급 장치와 필터 조합이 보다 균일한 가스 흐름을 제공하더라도, 균일한 가스 흐름은 상기 가스 분배기 직접 아래의 영역에만 제공된다. 또한, 이 가스 분배기는 CVD 또는 에칭 챔버에서만 사용될 수 있고, 상기 PVD 스퍼터링 타깃은 일반적으로 상기 가스 분배기가 점유하도록 디자인된 영역과 동일한 영역의 기판 표면 위로 직접 위치 지정되기 때문에 PVD 챔버에서는 사용될 수 없다.

따라서, 에칭 챔버 및 다른 챔버 뿐만 아니라 PVD 챔버 및 CVD 챔버 모두에서 이용될 수 있는 프로세싱 챔버 내의 가스 농도 분포의 균일성을 제공하는 가스 분배 장치가 필요하다.

본 발명은 일반적으로 반도체 기판 처리 장치 분야에 관련된 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 프로세싱 챔버 내의 가스 농도의 분배와 확산에 있어서 균일성을 제공하는 가스 분배 시스템에 관련되어 있다.

도 1은 스퍼터링 프로세스를 위한 통상적인 반도체 프로세싱 챔버 부분적인 개략 단면도.

도 2는 다수의 가스 분출기를 갖는 두개의 링모양 파이프를 갖는 통상적인 박막 증착 장치의 단면도.

도 3은 나선형의 가스 공급 장치 및 필터를 갖는 통상적인 증착 장치의 단면도.

도 4는 단순화된 스퍼터링 장치 및 그 안에 배치된 본 발명의 가스 분배 장치의 개략적 단면도.

도 5는 챔버 내에 가스 분배를 행한 결과를 보여주는 PVD 챔버의 본 발명의 실시예의 부분 개략도.

본 발명은 일반적으로 프로세싱 챔버내에 균일한 가능 농도를 제공하는 가스 분배 시스템을 갖는 기판 프로세싱 챔버를 제공한다. 본 발명은 또한 가스 분배기 내에 배열된 도관을 갖는 가스 투과성 재료로 만들어진 관모양의 가스 분배기를 포함하는 기판 프로세싱 챔버 내에서 가스를 분배시키기 위한 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 소결된(sintered) 재료로 만들어진 메시(mesh)과 같이, 가스 분배기와 스퍼터링 타깃 사이에 배치된 공기 차단 구조로 만들어진 보조 막을 제공한다. 또한 본 발명은 PVD, CVD, 에칭 및 다른 챔버들에 사용될 수 있는 가스 분배를 위한 그러한 장치를 제공한다.

위에 인용된 본 발명의 특징들, 잇점들 및 목적들이 달성되는 방법은 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 이해될 수 있다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 통상적인 실시예만을 설명하며, 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다. 본 발명은 동등하게 효과적인 다른 실시예들도 수용할 수 있다.

본 발명은 일반적으로 프로세싱 챔버 내에서 가스 농축기 분배의 균일성을 제공하는 가스 분배 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 CVD, PVD 및 에칭 프로세싱 챔버에 사용될 수 있는 가스 분배 장치를 제공한다. 본 발명은 똑같이 CVD 또는 에칭 시스템같은 가스 전달 시스템을 사용하는 다른 타입의 프로세스에도 적용가능하지만, 설명의 간명함을 위해, 다음의 설명은 주로 PVD 프로세싱 챔버 및 시스템을 가리킨다.

기판 프로세싱 시스템은 통상적으로 상기 기판들을 상기 시스템으로 유도시키는 로드락(loadlock)의 조합, 상기 시스템 내에서 상기 기판들을 이동시키는 로봇을 포함하는 전달 챔버 및 각각 상기 기판 상에서 특정 프로세스 스텝을 수행하도록 만들어진 다수의 프로세스 챔버를 포함한다. 통상적으로, 상기 프로세스 챔버내에서 수행되는 프로세스들은 PVD 또는 CVD에 의해 상기 기판의 표면 상에 박막을 증착하는 과정을 포함한다. PVD 시스템에서, 가스는 상기 챔버로 유동되어 플라즈마로 들뜨게하고 재료를 타깃으로부터 기판상으로 스퍼터링시킨다. CVD 프로세싱 시스템에서, 막(film)은 기판상에 증착될 재료를 가스의 형태로 상기 프로세스 챔버로 유도하므로써 보다 균일한 막으로 형성될 수 있다. 종종, 증착될 재료는 상온의 액채 형태로 증착된다. 그리하여, 재료는 버블러 같은 증발기내의 캐리어 가스로 증발된다. 상기 재료를 써포팅(supporting)하는 캐리어 가스는 상기 기판 상에 재료를 증착하기 위한 프로세스 챔버로 넘겨진다. 상기 프로세스 시스템은 일반적으로 인렛(inlet)와 아웃렛(outlet) 밸브, 통신 라인, 주입(injection) 제어 밸브, 바이패스 라인 및 액체 공급 장치를 포함하는 증발기를 갖는 가스 전달 시스템을 포함하고, 상기 재료를 포함하는 캐리어 가스의 흐름을 방향 지시하고 제어한다. 다른 통상적인 컴포넌트들은 측정 장치(예컨대, 열전쌍(thermocouples)), 모니터 디스플레이, 가스 제거기(degasser), 가스 공급장치, 펌프 및 온도 제어 시스템(예컨대, 난방장치)를 포함한다. 상기 가스 전달 시스템은 각 프로세스 챔버내의 프로세스를 위해 필요한 모든 가스들을 공급하고 제어한다.

도 4는 단순화된 스퍼터링 장치 및 그 안에 배치된 본 발명의 가스 분배 장치의 개략적 단면도이다. 상기 프로세싱 챔버(14)는 일반적으로 배출 펌프에 연결된 적어도 하나의 가스 인렛(26) 및 배출 아웃렛(28)을 갖는 챔버 봉입 장벽(24)을 포함한다. 축받이(pedestal;18)는 일반적으로 상기 기판(16)을 받기 위한 평면 표면(22)을 포함하고, 기판(16)의 상부 표면(20)은 일반적으로 상기 축받이(18)의 평면 표면(22)에 평행하다. 기판 써포트 축받이(18)는 통상적으로 챔버(14)의 하부에 배치되며, 스퍼터링 표면(12)을 갖는 타깃(10)은 통상적으로 챔버(14)의 상부에 위치한다. 상기 타깃(10)은 절연 멤버(30)에 의해 전기적으로 상기 봉입 장벽(24)으로부터 절연되고, 상기 봉입 장벽(24)은 바람직하게는 접지되어 접지된 봉입 장벽(24)에 대해서 음의 전압이 상기 타깃(10) 상에 유지된다. 전력 공급 장치(52)는 동입 장벽(24)에 대해서 음의 전압을 타깃(10)에 인가하고, 상기 가스를 플라즈마 상태로 들뜨게 한다. 바이어스를 위해 사용되는 전력 공급장치(52)는 DC, 펄스화된 DC, AC, RF 및 그들의 조합을 포함하여 원하는 어떤 타입의 전력 공급장치도 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 챔버(14)는 전력 공급장치(미도시)에 연결되어 유도적으로 결합된 플라즈마를 공급하기 위한 유도 코일(미도시)를 포함한다.

봉입 장벽은 슬릿 밸브(48)를 포함하는데 상기 기판(16)은 통상적으로 로드락(16)을 통과한다. 축받이(18)는 상기 실드(36)에 매달린 클램프 링(34) 아래의 드라이브 메커니즘(32)에 의해 낮추어져, 축받이(18)의 하면은 핀 위치지정 플랫폼(38)에 가까이 있게 된다. 축받이(18)는 통상적으로 3개 이상의 수직 보어들(bores;미도시)을 포함하고, 각 보어는 수직으로 미끄러질 수 있는 핀(40)을 통과시킨다. 수직으로 미끄러질 수 있는 핀(40)은 제2 리프트 메커리즘(42)에 의해 작동되는 핀 플랫폼(38)에 연결된다.

환형 클램프 링(34)이 상기 챔버내에 사용되어, 상기 내부(44)는 아래에 설명될 바와 같이, 증착과정동안 기판(16)에 접촉되고, 상기 기판이 낮추어 지면 상기 실드(36)의 상향회전된 벽 부분(46)상에 머무르게 된다. 상기 클램프 링(34)의 내부(44)는 상기 기판(16)의 지름 보다 근소하게 작아서, 상기 클램프 링(34)은 기판(16)의 주위 에지로 하여금 증착되지 못하도록 막아준다.

상기 가스 인렛(26)은 기공(58)을 갖는 가스 분배기(54)의 도관(50)으로 연결된다. 보다 바람직한 실시예에서, 상기 도관(50)은 가스 인렛(26)으로부터 충분한 가스 흐름이 가스 분배기(54)를 통하여 흐르기에 충분히 커서, 가스 압력이 도관(50)내에 유도되고 가스를 기공(58)을 통하여 챔벼(14)내로 충분히 평등하게 확산시키게 되어 기판 상에 충분히 균일한 증착을 제공한다. 통상적으로, 도관(50)은 밀리미터(㎜)단위의 지름을 가지는 반면, 기공(58)은 마이크로미터(㎛) 단위의 지름을 갖는다. 그러나, 기공(58) 및 도관(50)의 크기는 가스 분배기(54)로 공급되는 프로세싱 가스의 가스 압력 및 요구되는 가스 분배기(54)에서 프로세싱 챔버로의 프로세싱 가스의 흐름률에 따라 선택될 수 있다.

PVD 챔버에서, 상기 가스 분배기(54)는 바람직하게는 스퍼터링 타깃(10)의 주위 및 스퍼터링 표면(12) 위에 위치한다. 바람직하게는, 보조 실드(56)가 가스 분배기(54) 및 스퍼터링 타깃(10) 사이에 장착되어, 스퍼터링된 조각들이 가스 분배기(54)에 유착되지 않도록 하고 가스 분배기(54) 상의 작은 기공들(58)을 막아준다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 보조 실드는 상기 스퍼터링 타깃(10)의 측면을 포위하는 환형 스크린이고 PVD 챔버의 상부로부터 스퍼터링 타깃(10)의 스퍼터링 표면의 어느 정도 거리 아래까지 퍼져있다. 보조 실드(56)는 바람직하게는 소결된 금속으로 만들어진 메시(mesh)같은 공기 투과성 구조이다. 보조 실드(56)가 가스 투과성이기 때문에, 상기 프로세스 가스는 충분히 방해 받지 않고 보조 실드(56)를 통과할 수 있다. 그러나 상기 스퍼터링된 조각들은 보조 실드(56)에 의해 막혀지고 상기 가스 분배기(54)에 유착되지 않게 된다.

도 5는 가스 분배기(54)의 상세도를 도시하는 PVD 챔버 및 상기 챔버에서의 가스 분포를 만들게 되는 것에 있어서 본 발명의 실시예에 대한 부분 개략도이다. 가스 분배기(54)는 직사각형, 정사각형 및 타원형과 같은 다른 튜브 형태도 가능하겠지만, 바람직하게는 세라믹 같이 투과성 재료로 만들어진 원형 튜브이다. 가스 분배기(54)는 가스 분배기의 결과적인 투과성을 제어할 수 있는 소결 프로세서를 통하여 대량생산된다. 바람직하게는, 상기 가스 분배기(54)는 균질적으로 투과성이고, 충분히 균일한 가스 투과성 및 확산을 제공한다. 마찬가지로, 상기 가스 분배기(54)는 재료 그 자체와 관련된 홀 패턴 없이도 만들어 질 수 있으며, 기공들은 많은 수의 기공들이 가스 분배기에서 대량생산 되는 한, 재료 자체의 무작위 분포로 대량 생산 될 수 있으며, 상기 기공들은 가스 분배기로부터 충분히 균일한 분산을 위해 평등하게 분포된 것처럼 보이게 된다. 프로세스 가스들은 바람직하게 가스 분배기(54)에 연결된 다수의 가스 인렛(26)을 통해 공급되지만, 하나의 가스 인렛이면 프로세스 가스가 도관(50) 및 투과성 재료를 통해 프로세싱 챔버내로 가스 분배기(54)내에서 자유롭게 움직이도록 공급하기에 충분하다. 그러나, 프로세싱 챔버(14) 주위에 평등하게 위치한 다수의 가스 인렛(26)들은 가스 분배기(54)의 도관(50)내에서 가스 흐름을 향상시킨다. 또한, 더 많은 가스 인렛을 갖는 것이 도관(50)의 필요한 사이즈 및 가스 분배기(54)의 전체 사이즈를 감소시킬 수도 있다.

동작에 있어서, 재료층이 기판(16)상에 스퍼터링되기 전에, 기판(16)은 통상적으로 봉합 장벽(24)의 슬릿 밸브(48)와 연결된 로드락(미도시)으로 통과되고, 로봇팔, 블래이드 또는 다른 기판 조절 장치(미도시)에 의해 챔버(14)내에서 써포트 축받이(18) 상에 놓이도록 위치지정된다. 기판을 놓기 위한 준비에 있어서, 상기 기판 써포트 축받이(18)은 구동 메커니즘(32)에 의해 실드(36)상에 매달린 클램프 링(34) 아래로 잘 낮추어지고, 축받이(18)의 하부는 핀 위치지정 플랫폼(38)에 가까이 있게 된다. 상기 축받이(18)가 위의 낮추어진 위치에 있을때, 각 핀(40)의 상부 팁은 축받이(18)의 상부면 위로 돌출된다. 핀(40)의 상부 팁은 축받이(18)의 상부 면에 평행한 평면을 이룬다.

로봇 블레이드(미도시)를 갖는통상적인 로봇팔(미도시)은 통상적으로 기판(16)을 챔버(14)안으로 이동시키고 기판(16)을 핀들(40)의 상부 팁 위에 놓는다. 제2 리프트 메커니즘(42)은 핀 플랫폼(38)을 위로 이동시켜서, 핀들(40)의 상부 팁을 기판(16)의 하면에 대항하여 위치시키고, 또한 추가적으로 기판(16)을 로봇 블레이드(미도시)로부터 들어올린다. 로봇 블레이드는 챔버(14)로부터 물러나고, 상기 리프트(32)는 축받이(18)를 핀들(40)의 팁 위로 들어올리며, 그에 의해 기판(16)을 축받이(18)의 상면 위로 위치시킨다.

리프트 메커니즘(32)은 기판(16)이 타깃(10) 및 스퍼터링 표면(12)으로부터 적절한 거리에 올때까지 계속해서 축받이(18)를 들어올려서, 상기 막 증착 과정이 시작될 수 있게 된다. 환형 클램프 링(34)이 사용되면, 기판(16)은 환형 클램프 링의 내부(44)에 접촉하게 되고, 실드(36)의 위로 회전된 장벽부 상에 놓이게 된다. 클램프 링(34)의 내부 지름은 기판(16) 지름 보다 근소하게 적고, 클램프 링(34)이 기판의 주변 에지가 증착을 받지 않도록 해준다.

스퍼터 증착 프로세스는 통상적으로는 아르곤 같은 가스로 수행된다. 가스는 질량 흐름 제어기(미도시)에 의해 조절되어 선택된 흐름률로 가스 인렛(26)을 통하여 진공 챔버(14)로 주입된다. 공급 가스는 가스 인렛(26)으로부터 도관(50)으로 흘러서 기공(58)을 빠져나가기 전에 도관(50)을 채운다. 보다 바람직한 실시예에서, 가스는 가스 분배기(54)를 통하여 흐르고, 기공(58)을 통하여 가스를 확산시켜 내보내서 챔버(14)로 충분히 평등하게 주입시키며, 기판 상에 충분히 균일한 증착을 제공한다. 전력 공급 장치(52)는 봉합 장벽(24)에 대해 음의 전압을 타깃(10)에 인가하고 가스를 플라즈마 상태로 들뜨게 한다. 플라즈마로부터의 아르곤 이온은 타깃 스퍼터링 표면(12)에 충격을 가하고 타깃(10)으로부터의 타깃 재료의 원자 및 다른 조각들을 스퍼터링한다. 스퍼터링된 재료는 클램프 링(34)에 의해 보호되는 외면을 제외하고 기판(16)상에 증착된다. 재료층은, 바람직하다면, 하나 이상의 유전체, 금속 또는 이전에 기판(16)상에 형성된 다른 층 위에 형성되고, 유전체나 다른 층의 홀들을 채워서 비아, 라인 또는 접점을 형성한다.

박막이 기판(16)상에 증착된 후에, 기판(16)은 챔버(14)로 운반되는 스텝의 순서를 거꾸로 하므로써 챔버(14)로부터 제거된다. 명확하게 설명하면, 상기 리프트 메커니즘(32)은 축받이(18)를 위로 회전된 장벽부(46) 아래로 낮추어, 클램프 링(34)은 내려가서 클램프 링(34)의 무게는 기판(16)과 축받이(18)에 의해서가 아닌 실드(36)에 의해 써포트된다. 제2 리프트 메커니즘(42)은 핀들(40)을 기판(16)이 축받이(18)의 표면 위로 올려질때까지 들어올린다. 로봇 블레이드는 챔버(14)에 들어가서 기판(16) 아래 위치로 핀들(40)이 낮추어지기 전까지 위치해 있고 로봇 블레이드는 챔버(14)로부터 프로세싱된 기판(16)을 철회시킨다.

본 발명의 또다른 실시예는 세라믹 같이 투과성 재료로 만들어진 다수의 전구-모양의 가스 노즐을 포함한다. 바람직하게는, 전구-모양의 가스 노즐들은 프로세싱 챔버의 상부 주위에 평등하게 배치된다. 각 전구-모양의 가스 노즐은 가스 인렛에 연결된 빈 중앙 영역을 가지며, 공급 가스는 가스 인렛으로부터 빈 영역으로 흘러가서 기공을 통해 챔버 안으로 평등하게 확산된다.

가스 농도 분포의 균일성은 가스 분배기(54)가 대략 동일한 양의 가스를 가스 분배기(54)를 통해 프로세싱 챔버에 제공하기 때문에 본 발명에 따라 확산된다. 반대로, 통상적인 가스 노즐은 가스 농도의 분포가 각 개개 노즐의 스트림 경로에 집중되어 있는 챔버로의 개개의 스트림 또는 분출기를 제공한다. 본 발명의 가스 분배기는 프로세싱 챔버내에 가스 농도의 균일한 분포를 제공하기 때문에, 프로세스 가스 및 스퍼터링 타깃 사이의 일정한 반응은 전체 기판 표면 상에 양질의 균일한 막을 제공하는 일정한 증착 프로세스는 만들게 된다.

앞의 설명은 본 발명의 바람직한 실시예로 방향지워지는 반면에, 본 발명의 다른 추가적인 실시예는 기초적인 범위에서 벗어나지 않고 수정될 수 있다. 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 정해진다.

Claims (18)

1. 기판 프로세싱 챔버에 가스를 분배하기 위한 장치로서,

   기판 프로세싱 챔버내에 배치된 가스 투과성의 재료로 만들어진 튜브형의 가스 분배기; 및

   상기 가스 분배기에 연결된 가스 공급 인렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가스 분배기는 투과성의 세라믹 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 가스 분배기는 투과성의 소결된(sintered) 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 가스 분배기는 상기 프로세싱 챔버내에서 주위로 확장되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
5. 기판을 프로세싱하기 위한 장치로서,

   프로세싱 챔버;

   상기 프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 써포트;

   상기 챔버에 배치된 가스 투과성 재료로 만들어진 가스 분배기; 및

   상기 가스 분배기에 연결된 가스 공급 인렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 프로세싱 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 장치는

   상기 가스 분배기에 의해 포위된 스퍼터링 타깃; 및

   상기 스퍼터링 타깃 및 상기 가스 분배기 사이에 배치된 실드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 프로세싱 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 실드는 메시(mesh)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 프로세싱 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 실드는 가스 투과성의 소결된 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 프로세싱 장치.
9. 제5항에 있어서, 상기 가스 분배기는 투과성의 세라믹 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 프로세싱 장치.
10. 제5항에 있어서, 상기 기스 분배기는 투과성의 소결된 금속으로 만들어진 것을 특징으로 하는 기판 프로세싱 장치.
11. 제5항에 있어서, 상기 가스 분배기는 상기 프로세싱 챔버 내에서 주위로 확장되는 것을 특징으로 하는 기판 프로세싱 장치.
12. 기판 프로세싱 챔버에서 가스를 분배하는 방법으로서,

    기판 프로세싱 챔버를 제공하는 단계;

    가스를 상기 챔버에 연결된 도관으로 보내는 단계; 및

    상기 도관으로부터 가스를 가스 투과성 재료를 통해 상기 챔버로 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 가스를 분배하는 단계는 상기 프로세싱 챔버 내에서 주위로 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 가스를 분배하는 단계는 충분히 독립적으로 개개의 가스 분출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 가스를 분배하는 단계는 충분히 일정하게 주위로 분배하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 방법.
16. 제14항에 있어서, 상기 가스를 분배하는 단계는 충분히 일정하게 주위로 분배하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 방법.
17. 제12항에 있어서, 상기 방법은 스퍼터링 타깃으로부터 상기 가스 분배기를 보호하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 가스 분배기를 보호하는 단계는 실드를 통해 상기 스퍼터링 타깃으로부터 스퍼터된 재료의 흐름을 제한하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 방법.