KR200145099Y1 - 반응 가스 정류장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 제조과정에 사용되는 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치에 관한 것으로, 특히, 가스 정류장치의 구조 개선으로 반응 가스의 흐름율을 조절하여 웨이퍼에 도달하는 반응 가스의 균일성을 개선시키고 식각시 발생하는 웨이퍼 손상을 감소시키는 반응 가스 정류장치에 관한 것으로, 다수개의 가스분류공(26a,26b)이 일정 간격으로 원판상에 형성되어 반응 가스의 흐름율을 조절하는 상부 배플(25a) 및 하부 배플(25b), 가스공급구로 부터 유입된 반응가스를 정류부(23) 내부로 유도하는 가스안내부, 및 상기 가스안내부가 상측면에 연결되며, 그 하부에 상기 양 배플(25a,25b)이 소정 간격을 유지하도록 구비된 원통형의 정류부(23)를 포함하는 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치에 있어서, 상기 양 배플은 가스분류공들이 서로 엇갈리게 이격 배열되게 형성된 것을 특징으로 챔버 내로 공급되는 반응가스의 운동에너지를 감소시킴과 동시에 난반사를 일으킴으로써 식각시 웨이퍼의 균일성을 개선시키고 웨이퍼 표면의 손상을 감소시키는 효과가 있다.

Description

반응 가스 정류장치

제1도는 종래의 기술에 따른 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치의 일실시예 구성을 나타낸 정단면도.

제2도는 종래의 기술에 따른 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치의 분해사시도.

제3도는 제1도에 대응하는 도면으로서, 본 고안에 따른 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치의 일실시예 구성을 나타낸 정단면도.

제4도는 제2도에 대응하는 도면으로서, 본 고안에 따른 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치의 분해사시도.

제5도는 본 고안에 따른 가스 정류장치의 작동 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 21 : 챔버 2, 22 : 가스공급구

3, 23 : 정류부 4, 24 : 가스안내부

5a,25a : 상부 배플 5b,25b : 하부 배플

6, 26 : 가스분류공 27 : 반사부

본 고안은 반도체 제조과정에 사용되는 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치에 관한 것으로, 특히, 가스 정류장치의 구조 개선으로 반응 가스의 흐름율을 조절하여 웨이퍼에 도달하는 반응 가스의 균일성을 개선시키고 식각시 발생하는 웨이퍼 손상을 감소시키는 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건식 식각의 경우에 식각의 균일성을 확보하기 위해 챔버 내로 공급된 반응 가스를 온동에너지를 감소시켜 웨이퍼 표면에 균일하게 분포하여 작용되도록 가스 정류장치가 사용되고 있으며, 종래의 가스 정류장치의 일실시예 구성을 제1도 및 제2도를 참조하여 간단히 설명하면, 아래와 같다.

도시된 바와 같이, 상기 가스 정류장치는 원판상에 일정 간격으로 다수개의 가스분류공(6)이 형성된 상부 배플(5a) 및 하부 배플(5b); 챔버(1) 상부에 형성된 가스공급구(2)로 부터 유입된 반응 가스를 상기 상부 배플(5a)의 가스분류공(6) 입구쪽으로 유도하는 가스안내부(4); 상측면에 상기 가스안내부(4)가 연결되며, 하측부에 상기 양 배플(5a,5b)이 구비되되 양 배플에 형성된 가스분류공(6)들이 동일 수직선상에 배열되게 구비된 원통형상의 정류부(3)로 구성되어 가스안내부(4)에 의해 정류부(3) 내부로 공급된 반응 가스는 챔버(1) 하부에 위치한 웨이퍼(8) 표면에 도달하기 전에 상기 가스 정류장치를 경유하게 된다. 상기 가스 정류장치의 정류부(3) 내부로 유입된 반응 가스는 배플에 도달하여 상기 배플(5a,5b)에 형성된 다수의 가스분류공(6)을 통과하여 웨이퍼 전면에 걸쳐 분출된다. 통과한 상기 가스입자들은 상기 정류부(3)와 챔버 바닥에 구비된 에노드(anode)(9)에 걸린 전계에 의해 이온화되며 상기 이온화된 반응 가스는 웨이퍼(8) 표면에 도달하여 작용하게 된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 정류장치는 가스입자들이 통과하는 경로가 짧고 양 배플 사이에서 충돌횟수가 적어 반응 가스의 운동에너지를 충분히 감소시키지 못한다. 즉, 양 배플(5a,5b)에 형성된 가스분류공(6)들은 동일 수직선 상으로 배열되어 있으므로 반응 가스는 양 배플상의 가스분류공을 바로 통과하여 입자의 운동에너지가 높은 상태로 웨이퍼(8)에 도달하며, 웨이퍼 표면에 작용하는 반응 가스의 분포도 불균일하게 된다. 이로 인해, 웨이퍼 식각작용의 균일성 저하 및 웨이퍼 표면의 손상이 초래되는 문제점을 내포하고 있다.

상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 가스정류장치의 구조의 개선을 통하여 반응 가스입자의 운동에너지를 적절히 감소시킴과 동시에 가스입자들을 난반사시킴으로써 웨이퍼 표면에 작용하는 반응 가스를 균일하게 분포시켜 식각작용의 균일성을 개선하고 웨이퍼 손상을 감소시킬 수 있는 건식 식각 장비의 반응 가스 정류장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 다수개의 가스분류공이 일정 간격으로 원판상에 형상되어 반응 가스의 흐름율을 조절하는 상부 배플 및 하부 배플, 가스공급구로 부터 유입된 반응가스를 정류부 내부로 유도하는 가스안내부, 및 상기 가스안내부가 상측면에 연결되며 그 하부에 상기 양 배플이 소정 간격을 유지하도록 구비된 원통형의 정류부를 포함하는 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치에 있어서, 상기 양 배플은 그 가스분류공들이 동일 수직선상에 존재하지 않게 서로 엇갈리게 이격 배열되게 형성된 것을 특징으로 하는 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치를 제공한다.

본 고안에 의한 식각장비의 정류장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

제3도 내지 제5도를 참조하면, 도면부호 21은 챔버, 22는 가스공급구, 23은 정류부. 24는 가스안내부, 25a는 상부 배플, 25b는 하부 배플, 26a는 상부 배플 가스분류공, 26b는 하부 배플 가스분류공, 27은 반사부를 각각 나타낸다.

제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 가스 정류장치는 원판상에 일정 간격으로 복수개의 가스분류공(26a)이 형성된 상부 배플(25a); 상기 상부 배플(25a)과 같은 크기의 원판상에 상부 배플의 가수분류공(26a)과 엇갈리게 이격으로 배열된 가스분류공(26b)이 형성되며, 그 상면에 충돌한 가스입자를 난반사시키는 복수개의 반구형의 돌출된 반사부(27)를 형성한 하부 배플(25b); 내부에 상기 두 배플(25a,25b)이 위아래로 소정 간격으로 유지되게 장착되는 정류부(23); 상기 정류부 상부에 형성되어 공급된 반응 가스를 배플(25a)에 형성된 가스분류공(26a)의 입구부로 유도하는 가스안내부(24)로 구성되어 챔버(21)의 상부에 형성된 가스공급구(22)로 부터 공급된 반응 가스는 상기 가스안내부(24)에 의해 상부 배플(25a)상에 형성된 가수분류공(26a)으로 유도되며 상기 가스분류공(26a)을 통과한 가스입자는 하부 배플(25b) 상에 형성된 반사부(27)에 충돌 후 난반사를 일으키며, 난반사된 상기 가스입자는 상부 배플(25a)의 하면과 충돌, 반사하여 하부 배플(25b)의 상면 반사부(27)에 충돌하여 다시 난반사를 하며, 다른 일부 가스입자는 하부 배플(25b)의 가스분류공(26b)을 통과하여 웨이퍼(28)까지 도달하게 된다.

상기 가스 정류장치를 통과하는 가스입자들이 상하부의 두 배플 사이에서 충돌 반사하는 상태를 제5도를 참조하여 살펴보면, 상부 배플(25a)을 통과한 가스 입자는 하부 배플(25b)의 반사부(27)에 충돌한다. 이때, 반사부(27)의 표면은 일정 곡률로 형성되어 있으므로 표면상에 충돌되는 위치에 따라 가스입자들은 각각 다른 각도로 난반사되며, 상기 난반사된 가스 입자들은 상부 배플(25a)의 하면에 충돌하여 다시 각각의 각도로 반사되어 넓게 펴지게 되고 하부 배플(25b)의 가스분류공을 통과하여 웨이퍼(28)의 전면에 걸쳐 분출하게 된다. 따라서 웨이퍼 도달되는 가스입자들은 균일하게 분포하게 되어 표면에 작용하게 되며, 동시에 양 배플(25a,25b) 사이에서 충돌, 반사의 횟수가 증가하게 되며 가스입자들의 운동에너지는 충분히 감소된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안은 정류장치의 구조의 개선으로 챔버 내로 공급되는 반응가스의 운동에너지를 감소시킴과 동시에 난반사를 일으킴으로써 식각시 웨이퍼의 균일성을 개선시키고 웨이퍼 표면의 손상을 감소시키는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 고안에 따른 건식 식각장비의 반응가스 정류장치는 다음의 실용신안등록청구범위 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이루어질 수 있는 여러 가지 치환, 변형 및 변경도 본 고안의 범위에 속하는 것이다.

Claims (2)

1. 다수개의 가스분류공이 일정 간격으로 원판상에 형성되어 반응 가스의 흐름율을 조절하는 상부 배플 및 하부 배플, 가스공급구로 부터 유입된 반응가스를 정류부 내부로 유도하는 가스안내부, 및 상기 가스안내부가 상측면에 연결되어 그 하부에 상기 양 배플이 소정 간격을 유지하도록 구비된 원통형의 정류부를 포함하는 반도체 제조용 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치에 있어서, 상기 양 배플은 그 가스분류공들이 동일 수직선상에 존재하지 않게 서로 엇갈리게 이격 배열되게 형성된 것을 특징으로 하는 건식 식각장비의 반응 가스 정류장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하부 배플의 상면에 다수개의 반구형의 돌출된 반사부가 형성된 것을 특징으로 하는 반응 가스 정류장치.