KR200303033Y1

KR200303033Y1 - 반도체화학기상증착장비

Info

Publication number: KR200303033Y1
Application number: KR2019970044141U
Authority: KR
Inventors: 유진석
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2003-03-28
Also published as: KR19990031425U

Abstract

본 고안은 반도체 화학기상증착장비에 관한 것으로, 종래 기술은 웨이퍼의 증착균일도가 샤워헤드와 웨이퍼 척의 거리에 의해 좌우되므로, 증착이 불균일하게 이루어질 경우에는 증착챔버를 개방하고 상기 웨이퍼 척과 샤워헤드와의 거리조정을 실시하는데, 이것은 무척 번거롭고 용이하지 않으며, 상기 샤워헤드는 증착챔버의 상면에 항시 고정되어 있으므로 가스분사공에 파티클이 누적되어 상기 가스분사공이 폐쇄되어 웨이퍼의 증착균일도를 저하시키는 바, 이에 본 고안은 증착챔버와, 상기 증착챔버의 하측에 설치되어 웨이퍼를 안착시키기 위한 웨이퍼 척과, 상기 증착챔버의 상단부에 설치되어 상기 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼에 가스를 분사하는 가스헤드를 구비한 반도체 화학기상증착장비에 있어서, 상기 증착챔버의 상단부 내주면에 가이드 판을 고정 설치하고, 상기 샤워헤드를 상기 가이드 판에 회전 가능하게 설치하며, 상기 샤워헤드를 회전 구동시키기 위한 회전모터를 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 화학기상증착장비를 제공함으로써, 웨이퍼에 증착되는 증착막의 두께를 조정하여 웨이퍼 전체의 증착균일도를 향상시키고, 증착공정시 발생하는 파티클에 의해 샤워헤드의 가스분사공이 밀폐되는 것을 방지할 수 있다.

Description

반도체 화학기상증착장비

본 고안은 반도체 화학기상증착장비에 관한 것으로, 특히 샤워헤드로부터 증착가스를 균일하게 웨이퍼에 분사하고 파티클의 발생을 효과적으로 억제하기 위한 반도체 화학기상증착장비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 산화막 형성공정에서는 증착장비를 이용하여 일정 두께의 산화막물 증착하게 되는데, 이와 같은 증착장비가 도 1에 도시되어 있는 바, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 도 1은 종래 기술에 의한 샤워헤드가 구비된 반도체 화학기상증착장비를 보인 종단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 종래 증착장비는 소정의 내용적을 가지는 증착챔버(1)의 내부 저면에 웨이퍼(W)를 안착시키기 위한 웨이퍼 척(2)이 설치되어 있고, 그 웨이퍼 척(2)과 소정 거리를 두고 상기 증착챔버(1)의 상면에는 샤워헤드(3)가 고정 설치되어 있으며, 그 샤워헤드(3)의 중앙 단부에는 상기 증착챔버(1) 내부로 증착가스를 공급하기 위한 증착가스공급라인(4)이 연결 설치되어 있다.

그리고 상기 샤워헤드(3)는 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 두께를 가지는 원판형의 몸체(3a)와, 그 몸체(3a)의 상하방향으로 통공되어 상기 웨이퍼 척(2)에 안착된 웨이퍼(W)에 증착가스를 분사하는 다수개의 가스분사공(3b)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 반도체 증착장비의 작동을 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼 이송장치(미도시)에 의해 웨이퍼(W)가 증착챔버(1) 내부의 웨이퍼 척(2)에 이송되면, 상기 웨이퍼 척(2)에서는 증착을 위한 적정한 온도로 웨이퍼(W)를 가열한다.

그후, 유량제어기(미도시)를 통과한 증착가스가 증착가스공급라인(4)을 통해 증착챔버(1) 내부로 공급되면, 증착가스는 샤워헤드(3)로 유입되고 샤워헤드(3)로유입된 증착가스는 다수개 천공된 가스분사공(3b)을 통해 웨이퍼(W) 위에 분사되어 웨이퍼(W)에는 소정의 산화막이 증착하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 웨이퍼(W)의 증착균일도가 샤워헤드(3)와 웨이퍼 척(2)의 거리에 의해 좌우되므로, 증착이 불균일하게 이루어질 경우에는 증착챔버(1)를 개방하고 상기 웨이퍼 척(2)과 샤워헤드(3)와의 거리조정을 실시하는데, 이것은 무척 번거롭고 용이하지 않은 문제점이 있었다.

또한, 상기 사워헤드(3)는 증착챔버(1)의 상면에 항시 고정되어 있으므로 가스분사공(3a)에 파티클이 누적되어 상기 가스분사공(3a)이 폐쇄되어 웨이퍼(W)의 증착균일도를 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 샤워헤드를 회전 가능하도록 형성하여 웨이퍼의 증착균일도를 향상시키기 위한 반도체 화학기상증착장비를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 샤워헤드가 구비된 반도체 화학기상증착장비를 보인 종단면도,

도 2는 종래 기술에 의한 샤워헤드를 보인 평면도,

도 3은 본 고안에 의한 샤워헤드가 구비된 반도체 화학기상증착장비를 보인 종단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 증착챔버 11 ; 웨이퍼 척

12 ; 가이드 판 13 ; 샤워헤드

14,14' ; 마그네트 C ; 메인제어장치

M ; 회전모터

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 증착챔버와, 상기 증착챔버의 하측에 설치되어 웨이퍼를 안착시키기 위한 웨이퍼 척과, 상기 증착챔버의 상단부에 설치되어 상기 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼에 가스를 분사하는 가스헤드를 구비한 반도체 화학기상증착장비에 있어서, 상기 증착챔버의 상단부 내주면에 가이드판을 고정 설치하고, 상기 샤워헤드를 상기 가이드 판에 회전 가능하게 설치하며, 상기 샤워헤드를 회전 구동시키기 위한 회전모터를 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 화학기상증착장비를 제공한다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 화학기상증착장비를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 의한 샤워헤드가 구비된 반도체 화학기상증착장비를 보인 종단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 반도체 화학기상증착장비는 진공상태를 유지하는 증착챔버(10)의 하측에 웨이퍼(W)를 안착시키기 위한 웨이퍼 척(11)을 설치하고, 상기 증착챔버(10)의 상단부에는 소정의 폭을 가지는 링 형상의 가이드 판(12)을 상기 증착챔버(10)의 내주면을 따라 고정 설치하며, 그 가이드 판(12)의 상면에는 다수개의 가스분사공(13a)이 형성된 샤워헤드(13)를 설치하는데, 이때 상기 샤워헤드(13)의 상측에는 회전모터(M)를 연결 설치하여 상기 샤워헤드(13)가 가이드 판(12)을 따라 회전 가능하도록 설치한다.

그리고 상기 샤워헤드(13)의 저면과 가이드 판(12)의 상면 사이에는 베어링(B)을 구비하여 상기 가이드 판(12)에 지지되도록 하고, 상기 샤워헤드(13)의 외주면에는 증착챔버(10)의 상면을 경계로 각각 다른 극성이 서로 마주보는 상하 한 쌍의 마그네트(14)(14')를 설치하여 샤워헤드(13)의 회전시 상기 상하부 마그네트(14)(14')간의 인력에 의해 대기측의 공기가 증착챔버(10) 내부로 누설되는 것을 방지한다.

미설명 부호 (15)는 증착가스공급라인이고, (C)는 메인제어장치이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 화학기상증착장비의 작용을 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼 이송장치(미도시)에 의해 웨이퍼(W)가 증착챔버(10) 내부의 웨이퍼척(11)에 안착되면, 상기 웨이퍼 척(11)에서는 증착을 위한 적정한 온도로 웨이퍼를 가열한다.

그후, 유량제어기(미도시)를 통과한 증착가스가 증착가스공급라인(15)를 통해 증착챔버(10) 내부로 공급되면, 증착가스는 샤워헤드(13)로 유입되고 샤워헤드(13)로 유입된 증착가스는 다수개 천공된 가스분사공(13a)을 통해 웨이퍼(W) 위에 분사되는데, 이때 상기 웨이퍼(W)에 증착되는 증착막의 두께를 균일하게 하기 위해서 상기 샤워헤드(13)는 회전모터(M)의 구동에 의해 소정 속도로 회전된다.

한편, 웨이퍼(W)에 증착이 균일하게 이루어지지 않을 경우 메인제어장치(C)는 상기 회전모터(M)에 신호를 전달하게 되고, 신호를 전달받은 회전모터(M)는 상기 샤워헤드(13)의 회전속도를 조정하게 되며, 원심력에 의해 증착가스의 주입량이 조절됨으로써 웨이퍼(W)의 중앙부분과 주변부분에 공급되는 증착가스의 양이 균일하게 공급된다.

이와 같이 웨이퍼(W)에 균일한 증착막을 형성하기 위해서 샤워헤드(13)를 회전시키면, 상기 회전모터(M)에 연결된 증착챔버(10)와 샤워헤드(13) 사이에 소정의 갭이 발생할 수 있으며, 이러한 갭이 발생하면 대기의 공기가 증착챔버(10) 내부로 유입되어 진공상태를 유지하기 어렵게 되는데, 본 고안에서는 상기 샤워헤드(13)의 외주면에 설치된 서로 다른 극성으로 대전된 마그네트(14)(14')의 상하 인력작용에 의해 상기와 같은 갭이 발생하여 대기와 진공이 누설되는 것을 방지한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 화학기상증착장비는 회전모터에 의해 샤워헤드를 회전 가능하도록 형성함으로써, 웨이퍼에 증착되는 증착막의 두께를 조정하여 웨이퍼 전체의 증착균일도를 향상시키고, 증착공정시 발생하는 파티클에 의해 샤워헤드의 가스분사공이 밀폐되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

증착챔버와, 상기 증착챔버의 하측에 설치되어 웨이퍼를 안착시기기 위한 웨이퍼 척과, 상기 증착챔버의 상단부에 설치되어 상기 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼에 가스를 분사하는 가스헤드를 구비한 반도체 화학기상증착장비에 있어서,

상기 증착챔버의 상단부 내주면에 가이드 판을 고정 설치하고, 상기 샤워헤드를 상기 가이드 판에 회전 가능하게 설치하며, 상기 샤워헤드를 회전 구동시키기위한 회전모터를 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 화학기상증착장비.
제 1항에 있어서, 상기 샤워헤드의 저면과 가이드 판의 상면 사이에는 베어링을 구비하여 상기 가이드 판에 지지되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 화학기상증착장비.
제 1항에 있어서, 상기 샤워헤드의 외주부에는 증착챔버의 상면을 경계로 각기 다른 극성이 서로 마주보는 상하 한 쌍의 마그네트를 설치하며 샤워헤드의 회전시 상기 각각의 마그네트간의 인력에 의해 대기와 증착챔버간의 누설을 방지하는 것을 특징으로 하는 반도체 화학기상증착장비.