KR200153143Y1 - 반도체공정용 화학기상증착장치 - Google Patents

반도체공정용 화학기상증착장치 Download PDF

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KR200153143Y1 KR2019960000558U KR19960000558U KR200153143Y1 KR 200153143 Y1 KR200153143 Y1 KR 200153143Y1 KR 2019960000558 U KR2019960000558 U KR 2019960000558U KR 19960000558 U KR19960000558 U KR 19960000558U KR 200153143 Y1 KR200153143 Y1 KR 200153143Y1
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Abstract

반도체공정용 화학기상증착장치에서 차단블럭을 형성하여 파티클의 쌓임을 방지하기 위한 것이다.
본 고안은, 반도체 공정챔버의 상측에는 반응가스를 공급해주는 복수개의 샤워헤드(24)가 챔버천정면(14)에 매달려 있는 반도체공정용 화학기상증착장치에 있어서, 파티클이 상기 샤워헤드(24) 상면에 쌓이는 것을 방지하기 위해 상기 각 샤워헤드(24) 주변과 챔버측벽면(16) 사이에 차단블럭(30)이 설치되어 있다.
따라서, 파티클의 쌓임이 방지되어 공정불량이 감소되는 효과가 있다.

Description

반도체공정용 화학기상증착장치
본 고안은 반도체공정용 화학기상증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상측에 반응가스를 공급해주는 샤워헤드(Shower Head)가 설치되며 하측에 웨이퍼를 히팅하는 히팅블럭이 설치된 공정챔버를 갖는 반도체공정용 화학기상증착장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자 제조공정에 사용되는 화학기상증착장치(Chemical Vapor Deposition;CVD)는 반도체기판 상에서 기상의 화학반응에 의해 절연막 등의 막을 형성하는 장치로서, 사용하는 반응가스, 압력, 온도에 따라 여러 가지 형태가 개발되어 왔다. 한편, CVD 장치는 불균일계의 화학반응을 취급하는 것이기 때문에 온도, 압력, 농도의 3요소를 제어할 필요가 있다. 특히 온도는 기상중의 온도와 기판의 표면온도를 각기 제어하기 위하여 가열방법을 선택할 필요가 있으며, 입력은 화학반응의 평형상태와 가스의 공급상태 및 분자의 평균자유행정 등에 관계되어 있다.
CVD 장치의 기본 구성은 화학반응을 일으키는 공정챔버와, 웨이퍼의 로딩/언로딩 유니트, 전체의 프로세스를 제어하는 제어부로 이루어진다. 공정챔버의 내부에는 가열용 히터, 서셉터, 가스디스트리뷰터 등을 포함하여 웨이퍼가 배치된다. 이외에도 가스 콘트롤시스템, 전원, 크리닝 시스템, 진공배기시스템 등이 함께 설치되어 있다. 이들 각 구성부분 중에 공정챔버가 기술적인 노하우를 가장 많이 포함하고 있는 부분이며, 기타 다른 부분은 다른 반도체 제조장치에 있어서와 공통적인 요소가 되어 표준화가 가능한 것이다.
제1도는 종래의 반도체공정용 화학기상증착장치의 공정챔버 부분을 나타내는 개략도로서, 반응가스를 상방에서 하방으로 분사하는 수직형의 일부를 나타낸다.
제1도를 참조하면, 공정챔버(10)는 챔버바닥면(12)과 챔버천정면(14) 및 챔버측벽면(16)으로 된 원통형태이다. 공정챔버(10) 내부의 상측에는 반응가스를 공급하여 분사하는 샤워헤드(24)가 지지대(28)에 의해 챔버천정면(14)에 복수개, 예를 들어 6개가 매달려 있다. 상기 샤워헤드(24)는 하부면에 복수개의 분사구멍(도시안됨)이 형성되어 있으며, 챔버천정면(14)상에 설치되는 가스공급 시스템(도시안됨)으로부터 가스공급관(26)을 경유하여 공급되는 반응가스가 상기 분사구멍을 통하여 하방으로 일정하게 공급되어진다.
한편, 공정챔버(10)의 하측에는 가열수단인 히팅블럭(18)이 받침대(22) 상에 설치되어 있으며, 상기 히팅블럭(18) 상에는 상기 각 샤워헤드(24)에 대응하는 위치에 웨이퍼(20)가 수용되어진다.
제2도는 제1도의 A-A선에서 샤워헤드의 위치 관계를 나타내는 평면도이며, 방사형으로 6개의 샤워헤드(24)가 위치하고 있다.
상기 제1도와 제2도에 나타난 종래의 CVD 공정챔버(10)에서는 공정이 진행됨에 따라 반응부산물이나 파티클들이 샤워헤드(24)의 상면에 쌓이게 된다는 문제점이 있었다. 이러한 파티클이나 반응부산물은 공정진행시 웨이퍼의 불량을 초래할 뿐만 아니라, 예방보전(Preventive Maintenance;P.M) 시간을 증가시키게 된다.
본 고안의 목적은, 공정챔버의 샤워헤드 상면에 미반응가스, 파티클 또는 반응부산물들이 쌓이지 못하도록 하여 공정불량을 줄일 수 있는 반도체공정용 화학기상증착장치를 제공하는데 있다.
제1도는 종래의 반도체공정용 화학기상증착장치의 공정챔버를 나타내는 개략도이다.
제2도는 제1도의 A-A선에서 샤워헤드의 위치관계를 나타내는 평면도이다.
제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체공정용 화학기상증착장치의 공정챔버를 나타내는 개략도이다.
제4도는 제3도의 B-B선에서 샤워헤드와 차단블럭의 위치관계를 나타내는 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 공정챔버 12 : 챔버바닥면
14 : 챔버천정면 16 : 챔버측벽면
18 : 히팅블럭 20 : 웨이퍼
22 : 받침대 24 : 샤워헤드
26 : 가스공급관 28 : 지지대
30 : 차단블럭 30a : 차단블럭판
30b : 절연체 32 : 냉각라인
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반도체공정용 화학기상증착장치는, 반도체 공정챔버의 상측에는 반응가스를 공급해주는 복수개의 샤워헤드가 챔버천정면에 매달려 있으며, 하측에는 상기 각 샤워헤드에 대응하는 웨이퍼를 수용하여 히팅시키는 히팅블럭이 설치되어 있는 반도체공정용 화학기상증착장치에 있어서, 파티클이 상기 샤워헤드 상면에 쌓이는 것을 방지하기 위해 상기 각 샤워헤드 주변과 챔버측벽면 사이에 차단블럭이 설치되어 있다.
상기 차단블럭은 상기 각 샤워헤드와 접촉하는 부분을 절연체로 구성하여 R.F(고주파)에 대한 손상을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차단블럭에는 냉각라인을 설치하여 파티클 등이 표면에서 파우더로 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체공정용 화학기상증착장치의 공정챔버를 나타내는 개략도이며, 제4도는 제3도의 B-B선에서 샤워헤드와 차단블럭의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
제3도와 제4도를 참조하면, 샤워헤드(24)의 주변부와 챔버측벽면(16) 사이에 차단블럭(30)이 형성되어 있다. 일반적인 무기 또는 금속재질로 된 판상의 차단블럭판(30a)과 세라믹 등으로 된 절연체(30b)로 이루어진 상기 차단블럭(30)은 샤워헤드(24)의 측벽과 접하는 부분에 상기 차단블럭판(30a)에 고정되어 있는 세라믹 등의 절연체(30b)가 면접하도록 하고, 차단블럭판(30a)의 주연부가 상기 챔버측벽면(16)과 면접하도록 하여 차단블럭(30)을 공정챔버(10) 내에 취부시킬 수 있다. 상기 차단블럭(30)의 절연체(30b)는 하나의 전극으로 기능하는 상기 샤워헤드(24)에 공급되는 고주파에 의하여 상기 차단블럭판(30a)이 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 차단블럭판(30a)을 고주파에 대하여 절연시키는 기능을 하며, 나머지 부분은 상기 샤워헤드(24)의 주위에 절연체(30b)에 의하여 격리되어 취부되어 상기 샤워헤드의 주변에서 상기 샤워헤드(24)의 상방으로 향하여 기류가 흐르는 것을 차단하여 웨이퍼(20) 쪽으로 공급되는 반응가스나 반응 후 생성되는 파티클 등이 상기 샤워헤드(24)의 상방으로 흘러들어가 샤워헤드(24)의 상방에 쌓이게 되는 것을 방지하는 기능을 한다.
또한, 상기 차단블럭판(30a)에는 냉각라인(32)을 설치하여 차단블럭의 표면에 미반응가스나 파티클에 의한 파우더의 발생을 방지하도록 하였다. 상기 냉각라인(32)의 설치는 상기 차단블럭판(30a) 내에 냉각수 등과 같은 냉매의 유통을 위한 통로를 형성하거나 또는 냉각관을 매립하는 등의 방법으로 실질적으로 유체인 냉매가 흐를 수 있도록 구성하는 것에 의하여 달성될 수 있으며, 상기 냉각라인(32)은 외부의 냉동기(Refrigerator) 또는 냉매공급원 등에 연결된다. 따라서, 상기 냉매의 흐름에 의하여 차단블럭판(30a)을 포함하는 차단블럭(30) 전체를 냉각시킬 수 있도록 하는 것으로서, 상기 차단블럭판(30a)의 표면을 냉각시켜 파티클의 쌓임 및 그에 의한 파우더의 발생을 예방할 수 있도록 한다. 이러한 냉각라인(32)의 설치는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.
따라서, 본 고안에 의하면 공정 진행시 잔류가스나 파티클이 샤워헤드 상면으로 상승하여 쌓이는 것이 방지되어 공정불량이 현저히 감소한다는 효과가 있다.
이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

  1. 반도체 공정챔버의 상측에는 반응가스를 공급해주는 복수개의 샤워헤드가 챔버천정면에 매달려 있으며, 하측에는 상기 각 샤워헤드에 대응하는 웨이퍼를 수용하여 히팅시키는 히팅블럭이 설치되어 있는 반도체공정용 화학기상증착장치에 있어서, 파티클이 상기 샤워헤드 상면에 쌓이는 것을 방지하기 위해 상기 각 샤워헤드 주변과 챔버측벽면 사이에 차단블럭이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체공정용 화학기상증착장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차단블럭은 상기 각 샤워헤드와 접촉하는 부분이 절연체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체공정용 화학기상증착장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차단블럭에는 냉각라인이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체공정용 화학기상증착장치.
KR2019960000558U 1996-01-17 1996-01-17 반도체공정용 화학기상증착장치 KR200153143Y1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101372222B1 (ko) * 2012-07-11 2014-03-10 주식회사 테스 기판 처리장치

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