KR20050080326A

KR20050080326A - Shower head used for semiconductor device process

Info

Publication number: KR20050080326A
Application number: KR1020040008401A
Authority: KR
Inventors: 조승래; 김광현; 박종혁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2005-08-12

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드에 관한 것으로, 미들 플레이트 내면에는 체결구가 없는 것을 특징으로 한다. 또는, 미들 플레이트 내면에 형성된 체결구는 반응가스의 균일한 흐름을 방해하지 않는 위치인 것을 특징으로 한다. 또는, 미들 플레이트의 반응가스 홀 주변에 오링이 삽입되어 있고 격벽에는 가스 누출 방지 코팅이 되어 있는 것을 특징으로 한다. 또는, 미들 플레이트에 격벽이 없고 체결구는 반응가스 홀로부터 유출되는 반응가스의 균일한 흐름을 방해하지 않는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 시계 형태의 방사형 파티클이 기판 상에 형성되지 아니하므로 반도체 소자의 제조 수율이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a shower head used in the manufacturing process of a semiconductor device, characterized in that the inner surface of the middle plate is not fastener. Alternatively, the fastener formed on the inner surface of the middle plate is characterized in that the position does not interfere with the uniform flow of the reaction gas. Or, the O-ring is inserted around the reaction gas hole of the middle plate and the partition wall is characterized in that the gas leakage prevention coating. Alternatively, the middle plate has no partition wall, and the fastener is formed at a position that does not prevent a uniform flow of the reaction gas flowing out of the reaction gas hole. According to the present invention, since the radial particles in the form of a clock are not formed on the substrate, the manufacturing yield of the semiconductor device is improved.

Description

SHOWER HEAD USED FOR SEMICONDUCTOR DEVICE PROCESS}

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a showerhead used in a manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, to a showerhead used in a manufacturing process of a semiconductor device capable of improving the yield of a semiconductor device.

일반적으로 반도체 소자의 제조를 위한 화학기상 증착(CVD) 장치는 형성시키려고 하는 박막재료를 구성하는 원소로 된 1 또는 2종 이상의 화합물 가스를 기판 위에 공급하여 기판표면에서의 화학반응에 의해서 원하는 박막이 형성되도록 하는 것이다. 이와 같은 종래 화학기상 증착 장치의 공정챔버에 설치되는 리드는 원통형상으로 형성되며 그 내부에는 반응가스가 공정챔버 내부로 분사되도록 하는 샤워헤드가 장착되어 있다. 이 샤워헤드의 리드에 대한 설치는 다수의 체결 스크류가 샤워헤드를 관통하여 리드에 체결됨으로써 이루어진다.In general, a chemical vapor deposition (CVD) apparatus for manufacturing a semiconductor device supplies one or two or more kinds of compound gases of elements constituting the thin film material to be formed on a substrate, thereby forming a desired thin film by chemical reaction on the surface of the substrate. To form. The lid installed in the process chamber of the conventional chemical vapor deposition apparatus as described above is formed in a cylindrical shape, and a shower head is mounted therein to allow the reaction gas to be injected into the process chamber. Installation of the showerhead to the lid is achieved by a plurality of fastening screws passing through the showerhead to the lid.

도 1은 동경일렉트론(TEL)사로부터 입수가능한 TRIAS라는 반도체 제조 공정 설비에 이용되는 샤워헤드, 특히 리드에 체결되는 미들 플레이트의 후면을 도시한 것이고, 도 2는 로우 플레이트와 대면하는 미들 플레이트의 전면을 도시한 것이다.FIG. 1 shows the rear face of a middle plate fastened to a showerhead, in particular a lid, used in a semiconductor manufacturing process facility called TRIAS available from Tokyo Electron (TEL), and FIG. 2 shows the front face of a middle plate facing a low plate. It is shown.

도 1을 참조하면, 종래 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면(10a)은 십자형의 격벽(12)에 의하여 총 4개의 한정된 영역으로 나뉜다. 격벽(12)에 의해 나뉘어진 각각의 영역에는 반응가스 홀, 예를 들어, NH3 홀(14)이 있고, 격벽(12)에는 다른 반응가스 홀, 예를 들어, TiCl4 홀(16)이 형성되어 있다. 따라서, 하나의 미들 플레이트 후면(10a)에는 각각 4개씩의 NH3 홀(14)과 TiCl4 홀(16)이 있다. 그리고, 미들 플레이트 외주면과 각 영역에는 체결 스크류가 삽입되는 체결구(18)가 있다.Referring to FIG. 1, the rear surface 10a of the middle plate of the conventional showerhead is divided into a total of four limited areas by the cross-shaped partition wall 12. Each region divided by the partition 12 has a reaction gas hole, for example, NH3 hole 14, and the partition 12 has another reaction gas hole, for example, TiCl4 hole 16, have. Therefore, one middle plate rear surface 10a has four NH3 holes 14 and TiCl4 holes 16, respectively. The middle plate outer peripheral surface and each region have a fastener 18 into which a fastening screw is inserted.

도 2를 참조하면, 미들 플레이트 후면(10a)에서의 TiCl4 홀(16)의 구조는 하나의 개구로만 이루어져 있으나, 미들 플레이트 전면(10b)에서의 홀(16)의 구조는 측면 방향으로 4개의 개구가 형성되어 있다. 따라서, 후면(10a)의 TiCl4 홀(16)에 유입된 TiCl4 가스는 전면에서 4개의 방향(화살표로 표시)으로 플로우된다.Referring to FIG. 2, the structure of the TiCl 4 hole 16 in the middle plate rear surface 10a is composed of only one opening, but the structure of the hole 16 in the middle plate front surface 10b has four structures in the lateral direction. An opening is formed. Therefore, the TiCl4 gas which flowed into the TiCl4 hole 16 of the back surface 10a flows in four directions (indicated by an arrow) from the front surface.

그런데, 일정한 압력으로 유입된 TiCl4 가스는 동일한 압력으로 4방향으로 플로우되어야 하나, TiCl4 홀(16)의 어느 한 측면에는 샤워헤드 고정용 체결구(18)와 가까이 붙어 있기 때문에 TiCl4 가스는 4방향으로 고르게 플로우되지 않을 수 있다. 그러면, 나머지 3방향으로는 나머지 1방향에 비해 높은 압력으로 플로우되고 이때의 순간적인 가스 압력 차이로 인하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 파티클이 어느 특정부분에 모이게 되어 결과적으로는 기판(20) 상에 파티클이 시계 형태와 같이 방사형으로 분포된다고 여겨지고 있다. 이에 따라, 소자의 수율이 떨어지게 되는 문제점이 있다. 또한, 도 3에 도시된 파티클의 시계형태의 분포는 샤워헤드의 미들 플레이트 후면의 TiCl4 홀에서의 반응가스 누설 내지는 격벽에서 발생된 파티클로 인한 결과일 수도 있다는 추정도 있다.However, the TiCl4 gas introduced at a constant pressure should flow in four directions at the same pressure, but since one side of the TiCl4 hole 16 is closely attached to the fastener 18 for fixing the showerhead, the TiCl4 gas is in four directions. It may not flow evenly. Then, the remaining three directions flow at a higher pressure than the remaining one direction, and due to the instantaneous gas pressure difference at this time, as shown in FIG. It is believed that the particles are distributed radially in the shape of a clock. Accordingly, there is a problem that the yield of the device is lowered. In addition, it is also assumed that the distribution of the clock shape of the particles shown in FIG. 3 may be the result of the reaction gas leakage in the TiCl 4 hole at the rear of the middle plate of the showerhead or the particles generated at the partition wall.

이에 본 발명은 상기한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 소자의 수율을 떨어뜨리는 파티클의 생성을 억제할 수 있는 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a shower head used in the manufacturing process of a semiconductor device that can suppress the production of particles to reduce the yield of the semiconductor device. Is in.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드는 기판 상에 파티클이 생기지 않도록 하기 위하여 반응가스 흐름이 균일하도록 샤워헤드의 구조를 변경한 것을 특징으로 한다.The showerhead used in the manufacturing process of the semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is characterized in that the structure of the showerhead is changed so that the reaction gas flow is uniform in order not to generate particles on the substrate.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예 1에 따른 샤워헤드는, 챔버 리드에 체결되는 후면과 로우 플레이트와 대면하는 전면으로 구분되는 샤워헤드의 미들 플레이트에 있어서, 상기 미들 플레이트 후면에는 상기 미들 플레이트의 후면을 복수개의 영역으로 구분하는 격벽이 있고 상기 격벽에는 제1반응가스가 유입되는 홀이 있으며; 상기 미들 플레이트 전면에는 상기 홀에 유입되는 제1반응가스가 복수의 측면 방향으로 유출되는 복수개의 개구가 형성되어 있으며; 상기 미들 플레이트의 외주면에는 체결구가 있는 것을 특징으로 한다.In the showerhead according to the first embodiment of the present invention capable of implementing the above features, the middle plate of the showerhead is divided into a rear surface fastened to a chamber lid and a front surface facing a low plate, and the middle plate rear surface is the middle plate. A partition that divides a rear surface of the plurality of areas and the partition has a hole into which the first reaction gas flows; A plurality of openings are formed on a front surface of the middle plate through which the first reaction gas flowing into the hole flows in a plurality of lateral directions; The outer peripheral surface of the middle plate is characterized in that the fastener.

상기 복수개의 영역 각각에는 적어도 하나의 제2반응가스 홀이 있는 것을 특징으로 한다.Each of the plurality of regions is characterized by having at least one second reaction gas hole.

상기 격벽은 4개의 가지가 각각 90°각도로 벌려져 있는 십자형 격벽이고, 상기 제1반응가스 홀은 상기 각 가지에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The partition wall is a cross-shaped partition wall in which four branches are opened at an angle of 90 degrees, and the first reaction gas hole is formed in each branch.

상기 미들 플레이트 후면측의 상기 제1반응가스 홀은 하나의 개구로 이루어져 있고, 상기 미들 플레이트 전면측의 상기 제1반응가스 홀은 측면방향으로 열린 4개의 개구로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.The first reaction gas hole on the rear side of the middle plate is composed of one opening, and the first reaction gas hole on the front side of the middle plate is formed of four openings in the lateral direction.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예 2에 따른 샤워헤드는, 챔버 리드에 체결되는 후면과 로우 플레이트와 대면하는 전면으로 구분되는 샤워헤드의 미들 플레이트에 있어서, 상기 미들 플레이트 후면에는 상기 미들 플레이트의 후면을 복수개의 영역으로 구분하는 격벽이 있고 상기 격벽에는 제1반응가스가 유입되는 홀이 있으며; 상기 미들 플레이트 전면에는 상기 홀에 유입되는 제1반응가스가 복수의 측면 방향으로 유출되는 복수개의 개구가 형성되어 있으며; 상기 미들 플레이트의 외주면과 상기 각 영역에는 체결구가 있되, 상기 각 영역에 있는 체결구는 상기 제1반응가스가 상기 복수의 측면 방향으로 균일하게 흐르도록 하는 위치에 있는 것을 특징으로 한다.Showerhead according to the second embodiment of the present invention capable of implementing the above features, the middle plate of the showerhead divided into a front surface facing the low plate and the rear fastening to the chamber lid, the middle plate on the back of the middle plate A partition that divides a rear surface of the plurality of areas and the partition has a hole into which the first reaction gas flows; A plurality of openings are formed on a front surface of the middle plate through which the first reaction gas flowing into the hole flows in a plurality of lateral directions; The outer circumferential surface of the middle plate and the respective regions have fasteners, the fasteners in the respective regions are characterized in that the position where the first reaction gas flows uniformly in the plurality of side directions.

상기 격벽은 4개의 가지가 각각 90°각도로 벌려져 있는 십자형 격벽이고, 상기 제1반응가스 홀은 상기 각 가지에 형성되어 있고, 상기 각 영역에 있는 체결구는 상기 각 영역을 한정하는 격벽에 있는 제1반응가스 홀들과 균등한 위치에 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.The partition wall is a cross-shaped partition wall where four branches are opened at an angle of 90 °, and the first reaction gas hole is formed in each branch, and the fasteners in the respective areas are located in the partition wall defining the respective areas. It is characterized in that it is spaced apart from the first reaction gas holes.

상기 특징으로 구현할 수 있는 본 발명의 실시예 3에 따른 샤워헤드는, 챔버 리드에 체결되는 후면과 로우 플레이트와 대면하는 전면으로 구분되는 샤워헤드의 미들 플레이트에 있어서, 상기 미들 플레이트 후면에는 상기 미들 플레이트의 후면을 복수개의 영역으로 구분하는 격벽이 있고 상기 격벽에는 제1반응가스가 유입되는 홀이 있되, 상기 제1반응가스 홀 주변에 오링이 삽입되어 있으며, 그리고 상기 격벽은 가스 방출 방지 코팅 처리가 되어 있으며; 상기 미들 플레이트 전면에는 상기 홀에 유입되는 제1반응가스가 복수의 측면 방향으로 유출되는 복수개의 개구가 형성되어 있으며; 상기 미들 플레이트의 외주면에 체결구가 있는 것을 특징으로 한다.Showerhead according to the third embodiment of the present invention that can be implemented in the above features, in the middle plate of the showerhead divided into a front surface facing the low plate and the rear plate fastened to the chamber lid, the middle plate on the back of the middle plate There is a partition that divides the rear surface of the plurality of areas and the partition has a hole in which the first reaction gas flows, an O-ring is inserted around the first reaction gas hole, and the partition has a gas release prevention coating treatment Is done; A plurality of openings are formed on a front surface of the middle plate through which the first reaction gas flowing into the hole flows in a plurality of lateral directions; The outer peripheral surface of the middle plate is characterized in that the fastener.

상기 격벽에 의해 구분되는 영역 각각에 체결구가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.A fastener is further included in each of the areas divided by the partition wall.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예 4에 따른 샤워헤드는, 챔버 리드에 체결되는 후면과 로우 플레이트와 대면하는 전면으로 구분되는 샤워헤드의 미들 플레이트에 있어서, 상기 미들 플레이트 후면에는 제1반응가스가 유입되는 홀이 있으며; 상기 미들 플레이트 전면에는 상기 홀에 유입되는 제1반응가스가 복수의 측면 방향으로 유출되는 복수개의 개구가 형성되어 있으며; 상기 미들 플레이트의 외주면을 따라, 그리고 상기 미들 플레이트의 내면에는 상기 미들 플레이트를 상기 챔버 리드에 체결시키는 체결구가 형성되어 있되, 상기 미들 플레이트 내면에 있는 체결구는 상기 제1반응가스가 상기 복수의 측면 방향으로 균일하게 흐르도록 하는 위치에 있는 것을 특징으로 한다.Showerhead according to the fourth embodiment of the present invention capable of implementing the above features, in the middle plate of the showerhead is divided into a rear surface and a front plate facing the low plate is fastened to the chamber lid, the middle plate on the back of the first reaction There is a hole into which gas is introduced; A plurality of openings are formed on a front surface of the middle plate through which the first reaction gas flowing into the hole flows in a plurality of lateral directions; A fastener for fastening the middle plate to the chamber lid is formed along the outer circumferential surface of the middle plate and on the inner surface of the middle plate, and the fastener on the inner surface of the middle plate has the first reaction gas in the plurality of side surfaces. It is characterized by being in a position to flow uniformly in the direction.

본 발명에 의하면, 반응가스의 균일한 흐름이 확보되므로 순간적인 반응가스 압력 차이 내지는 가스 누출에 따른 시계 형태의 파티클 분포 발생 여지가 줄어들게 되고, 이 결과 반도체 소자의 수율이 향상된다.According to the present invention, since a uniform flow of the reaction gas is secured, a room for generating a particle shape in the form of a clock due to the instantaneous reaction gas pressure difference or gas leakage is reduced, and as a result, the yield of the semiconductor device is improved.

이하, 본 발명에 따른 샤워헤드를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a showerhead according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

종래 기술과 비교한 본 발명의 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다. Advantages of the present invention over prior art will become apparent from the detailed description and claims with reference to the accompanying drawings. In particular, the present invention is well pointed out and claimed in the claims. However, the present invention may be best understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements throughout the various drawings.

(실시예 1)(Example 1)

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 미들 플레이트의 전면을 도시한 평면도이다.4 is a plan view illustrating a rear surface of the middle plate of the showerhead according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view illustrating the front surface of the middle plate illustrated in FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드는 미들 플레이트를 포함하는데, 미들 플레이트(middle plate)는 챔버 리드에 체결되는 면(100a;이하 후면이라 칭한다)과 로우 플레이트(low plate)와 대면하는 면(100b;이하 전면이라 칭한다)으로 구분될 수 있다.4 and 5, the shower head used in the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention includes a middle plate, the middle plate (middle plate) is fastened to the chamber lid (100a; The lower surface may be referred to as a back surface) and a surface facing the low plate 100b (hereinafter referred to as a front surface).

미들 플레이트의 후면(100a)에는 미들 플레이트의 후면(100a)을 복수개의 영역으로 구분되어지게 하는 격벽(120)이 있다. 이 격벽(120)은 4개의 가지가 각각 90°각도로 벌려져 전체적으로는 열십자형을 형성하는데, 각 가지에는 적어도 하나씩의 반응가스 홀(160)이 있다. 여기의 반응가스 홀(160)은 소정의 반응가스가 유입되는 하나의 개구로만 형성된 유입구라 할 수 있으며, 이 홀(160)은 미들 플레이트를 관통한다.On the rear surface 100a of the middle plate, there is a partition wall 120 that divides the rear surface 100a of the middle plate into a plurality of regions. The partition wall 120 has four branches each opened at an angle of 90 ° to form a crisscross shape as a whole. Each branch has at least one reaction gas hole 160. Here, the reaction gas hole 160 may be referred to as an inlet formed by only one opening through which a predetermined reaction gas flows, and the hole 160 penetrates the middle plate.

열십자형 격벽(120)에 의해 미들 플레이트 후면(100a)은 4개의 영역으로 구분되는데, 각 영역에는 적어도 하나씩의 다른 반응가스 홀(140)이 있다. 구분의 편의상 전자의 반응가스 홀(160)을 제1반응가스 홀(160)이라 하고, 후자의 반응가스 홀(140)을 제2반응가스 홀(140)이라 칭한다.The middle plate rear surface 100a is divided into four regions by the crisscross partition wall 120, and each region includes at least one other reactive gas hole 140. For convenience of division, the former reaction gas hole 160 is called the first reaction gas hole 160, and the latter reaction gas hole 140 is called the second reaction gas hole 140.

예를 들어, 제1반응가스 홀(160)에는 제1반응가스로서 TiCl4 가스가 유입되고 제2반응가스 홀(140)에는 제2반응가스로서 NH3 가스가 유입될 수 있다. TiCl4 가스와 NH3 가스 이외에 다른 반응가스도 유입될 수 있음은 물론이다.For example, TiCl4 gas may be introduced into the first reaction gas hole 160 as the first reaction gas and NH3 gas may be introduced into the second reaction gas hole 140 as the second reaction gas. Of course, other reaction gases may be introduced in addition to the TiCl 4 gas and the NH 3 gas.

미들 플레이트의 전면(100b)에는 상술한 바와 같이 제1반응가스 홀(160)이 형성되어 있는바, 미들 플레이트의 후면(100a)으로부터 유입되는 제1반응가스가 복수의 측면 방향(화살표 방향)으로 유출되도록 하는 복수개의 개구, 예를 들어, 4개의 개구가 측면을 향해 개방되어 있다. 한편, 미들 플레이트(100a)를 챔버 리드에 체결시키는 체결 스크류가 삽입되는 체결구(180)는 미들 플레이트(100a)의 외주면에만 형성되어 있고, 미들 플레이트(100a)의 내면에는 형성되어 있지 아니한다.As described above, the first reaction gas hole 160 is formed in the front surface 100b of the middle plate, and the first reaction gas flowing from the rear surface 100a of the middle plate is plural in the lateral direction (arrow direction). A plurality of openings, for example four openings, which are allowed to flow out, are open toward the side. Meanwhile, the fastener 180 into which the fastening screw for fastening the middle plate 100a to the chamber lid is inserted is formed only on the outer circumferential surface of the middle plate 100a and is not formed on the inner surface of the middle plate 100a.

그러므로, 미들 플레이트 후면(100a)으로부터 제1반응가스 홀(160)을 통해 유입되는 제1반응가스는 미들 플레이트 전면(100b)으로 유출되는 경우 그 흐름이 방해받지 않게 된다. 그 결과, 제1반응가스가 미들 플레이트의 전면(100b)에서 유출될 때 그 흐름이 균일하게 되어, 순간적인 제1반응가스의 압력 차이로 인한 파티클 발생 여지가 없게 된다.Therefore, when the first reaction gas flowing from the middle plate rear surface 100a through the first reaction gas hole 160 flows out to the middle plate front surface 100b, the flow thereof is not disturbed. As a result, when the first reaction gas flows out from the front surface 100b of the middle plate, the flow becomes uniform, and there is no room for particle generation due to the pressure difference of the first reaction gas.

미들 플레이트(100a,100b) 전면에는 수개의 홀(170)이 형성되어 있는데, 이 홀(170)들은 도면에는 도시하지 않았지만 로우 플레이트의 수개의 홀들의 위치와 각각 대응되는 위치에 있을 수 있다. 이 홀(170)들을 통과한 소정의 가스는 로우 플레이트를 경유하여 공정 챔버 내에 유입된다. Several holes 170 are formed in front of the middle plates 100a and 100b. The holes 170 may be located at positions corresponding to the positions of several holes of the row plate, although not shown in the drawing. The predetermined gas passing through the holes 170 is introduced into the process chamber via the low plate.

(실시예 2)(Example 2)

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 미들 플레이트의 전면을 도시한 평면도이다.FIG. 6 is a plan view illustrating the rear surface of the middle plate of the showerhead according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a plan view illustrating the front surface of the middle plate illustrated in FIG. 6.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드에 있어서, 미들 플레이트는 실시예 1과 같이 챔버 리드에 체결되는 면(200a;이하 후면이라 칭한다)과 로우 플레이트(low plate)와 대면하는 면(200b;이하 전면이라 칭한다)으로 구분될 수 있다. 이하에선 실시예1과 다른 구성요소만을 선택적으로 설명하고 나머지 같은 구성요소에 대해서는 자세한 설명은 생략하기로 한다.6 and 7, in the shower head used in the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, the middle plate is a surface 200a (hereinafter referred to as a rear surface) fastened to the chamber lid as in the first embodiment. And a surface facing the low plate 200b (hereinafter referred to as a front surface). Hereinafter, only components different from those of Embodiment 1 will be selectively described, and detailed description of the same components will be omitted.

미들 플레이트의 후면(200a)을 챔버 리드와 체결시키는 체결구가 삽입되는 체결구(280)는 미들 플레이트 후면(200a)의 외주면에 형성되어 있고, 또한 미들 플레이트 후면(200a)의 내면에도 형성되어 있다. 즉, 십자형의 격벽(220)에 의해 구분되어지는 각 영역에는 적어도 하나씩의 체결구(280)가 형성되어 있다. 그런데, 각 영역에 형성된 체결구(280)는 제1반응가스 홀(260)에서 측면 방향으로 유출되는 제1반응가스의 흐름을 방해하지 않는 위치에 있다. 예를 들어, 체결구(280)는 각 영역을 한정하는 격벽(220)에 형성된 제1반응가스 홀(260)들에 있어서 서로 90°각도 관계에 있는 제1반응가스 홀(260)들과 균등한 위치에 있을 수 있다.The fastener 280 into which the fastener for fastening the rear surface 200a of the middle plate to the chamber lid is inserted is formed on the outer circumferential surface of the middle plate rear surface 200a and is also formed on the inner surface of the middle plate rear surface 200a. . That is, at least one fastener 280 is formed in each area divided by the cross-shaped partition wall 220. By the way, the fasteners 280 formed in each region are in a position that does not disturb the flow of the first reaction gas flowing out in the lateral direction from the first reaction gas hole 260. For example, the fastener 280 is equal to the first reaction gas holes 260 having a 90 ° angle relationship with each other in the first reaction gas holes 260 formed in the partition wall 220 defining each area. It can be in one location.

이와 같이, 체결구(280)의 위치가 제1반응가스의 흐름을 방해하지 않는 정도로 이격되어 형성되어 있으면 제1반응가스는 4 방향 모두 고르게 흐르게 된다. 이러한 제1반응가스의 균일한 흐름은 순간적인 제1반응가스의 압력 차이로 인한 파티클 발생 여지가 없게 된다. As such, when the positions of the fasteners 280 are spaced apart from each other so as not to disturb the flow of the first reaction gas, the first reaction gas flows evenly in all four directions. The uniform flow of the first reaction gas leaves no room for particles due to the instantaneous pressure difference of the first reaction gas.

(실시예 3)(Example 3)

도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도이다.8 is a plan view illustrating a rear surface of the middle plate of the showerhead according to the third embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드는 실시예 1과 대동소이하므로 다른 구성요소만을 선택적으로 설명하고 나머지 같은 구성요소에 대해선 자세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 8, since the showerhead used in the manufacturing process of the semiconductor device according to the third exemplary embodiment of the present invention is substantially the same as that of the first exemplary embodiment, only other components are selectively described, and detailed descriptions of the remaining components are omitted. Let's do it.

미들 플레이트의 후면(300a)에는 미들 플레이트 후면(300a)을 복수개, 예를 들어, 4개의 영역으로 구분하는 십자형 격벽(320)이 있다. 이 십자형 격벽(320)의 각 가지에는 제1반응가스 홀(360)이 있는데, 이 홀(360) 주변에는 부식에 강한 오링(370;O-ring)이 삽입되어 있다. 이 홀(360)은 챔버 리드의 베이스 플레이트(base plate)와의 접합부분으로서, 이 접합부분의 불안전한 접합에 의한 가스 누출과 가스 누출에 따른 가스누출성 파티클이 발생할 여지가 있다. 이러한 발생 여지는 오링의 삽입에 의해 미연에 방지된다. 한편, 격벽(320)에 가스 누출 방지 코팅(390; Out Gas Free)을 하게 되면 상술한 가스누출성 파티클 발생 여지는 더욱 줄어들게 된다. On the rear surface 300a of the middle plate, there is a cross-shaped partition wall 320 that divides the middle plate rear surface 300a into a plurality of, for example, four regions. Each branch of the cross partition wall 320 has a first reaction gas hole 360, and an O-ring 370 resistant to corrosion is inserted around the hole 360. The hole 360 is a junction portion of the chamber lid with the base plate, and there is a possibility of gas leakage particles due to gas leakage and gas leakage due to unsafe bonding of the junction portions. This occurrence is prevented by the insertion of the O-ring. On the other hand, when the gas leak-proof coating (390 (Out Gas Free)) to the partition 320, the room for the above-mentioned gas-leak particle generation is further reduced.

(실시예 4)(Example 4)

도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 미들 플레이트의 전면을 도시한 평면도이다.FIG. 9 is a plan view illustrating the rear surface of the middle plate of the showerhead according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a plan view illustrating the front surface of the middle plate illustrated in FIG. 9.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예 4에 따른 반도체 소자의 제조 공정에 이용되는 샤워헤드에 있어서 실시예 1과 다른 점만을 선택적으로 설명하고 나머지 같은 점에 대해선 자세한 설명을 생략하기로 한다.9 and 10, in the shower head used in the manufacturing process of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, only the differences from the first embodiment are selectively described, and detailed descriptions of the same points are omitted. Shall be.

미들 플레이트의 후면(400a)에는 제1반응가스가 유입되는 제1반응가스 홀(460)과 제2반응가스가 유입되는 제2반응가스 홀(440)가 복수개씩 형성되어 있다. 이러한 홀(460,440)은 균일한 흐름이 되도록 각각 균일하게 분포되어 있다. 그리고, 미들 플레이트 후면(400a)을 챔버 리드에 체결시키는 체결 스크류가 삽입되는 체결구(480)가 플레이트 외주면을 따라 형성되어 있고, 또한 플레이트 내면에도 형성되어 있다. 특히, 플레이트 내면에 형성된 체결구(480)는 제1반응가스 홀(460)로부터 유출되는 제1반응가스의 흐름이 균일하게 되도록 하는 위치에 있다.A plurality of first reaction gas holes 460 into which the first reaction gas is introduced and second reaction gas holes 440 into which the second reaction gas is introduced are formed in the rear surface 400a of the middle plate. These holes 460 and 440 are uniformly distributed so as to have a uniform flow. A fastener 480 into which the fastening screw for fastening the middle plate rear surface 400a to the chamber lid is inserted is formed along the outer circumferential surface of the plate, and is also formed on the inner surface of the plate. In particular, the fastener 480 formed on the inner surface of the plate is in a position such that the flow of the first reaction gas flowing out of the first reaction gas hole 460 becomes uniform.

따라서, 제1반응가스 홀(460)로부터 유출되는 제1반응가스는 4 방향 고르게 흐르게 된다. 이러한 제1반응가스의 균일한 흐름은 순간적인 제1반응가스의 압력 차이로 인한 파티클 발생 여지가 없게 된다. 또한, 미들 플레이트의 후면(400a)에는 파티클 발생 소스로 작용할 수 있는 격벽이 형성되어 있지 아니하므로 시계 형태의 파티클이 발생할 여지가 없게 된다.Therefore, the first reaction gas flowing out of the first reaction gas hole 460 flows evenly in four directions. The uniform flow of the first reaction gas leaves no room for particles due to the instantaneous pressure difference of the first reaction gas. In addition, since the partition wall that may act as a particle generation source is not formed on the rear surface 400a of the middle plate, there is no room for particle generation in the form of a clock.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the foregoing description merely shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. And, it is possible to change or modify within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the scope equivalent to the written description, and / or the skill or knowledge in the art. The above-described embodiments are for explaining the best state in carrying out the present invention, the use of other inventions such as the present invention in other state known in the art, and the specific fields of application and uses of the present invention. Various changes are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조 공정에 이용되는 샤워헤드에 의하면, 시계 형태의 방사형 파티클이 기판 상에 형성되지 아니하므로 반도체 소자의 제조 수율이 향상되는 효과가 있다. As described in detail above, according to the shower head used in the semiconductor manufacturing process according to the present invention, since the radial particles in the form of a clock are not formed on the substrate, the manufacturing yield of the semiconductor device is improved.

도 1은 종래 샤워헤드의 미들 플레이트 후면을 도시한 평면도.1 is a plan view showing the rear of the middle plate of the conventional showerhead.

도 2는 종래 샤워헤드의 미들 플레이트 전면을 도시한 평면도.Figure 2 is a plan view showing the front of the middle plate of the conventional showerhead.

도 3은 종래의 샤워헤드에서 발생하는 시계 형태의 파티클 분포를 도시한 현미경 사진.Figure 3 is a micrograph showing the distribution of particles in the form of a clock generated in a conventional showerhead.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도.Figure 4 is a plan view showing the rear of the middle plate of the showerhead according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 미들 플레이트의 전면을 도시한 평면도.FIG. 5 is a plan view showing the front of the middle plate shown in FIG. 4; FIG.

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도.Figure 6 is a plan view showing the rear of the middle plate of the showerhead according to the second embodiment of the present invention.

도 7은 도 6에 도시된 미들 플레이트의 전면을 도시한 평면도.FIG. 7 is a plan view showing the front of the middle plate shown in FIG. 6; FIG.

도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도.8 is a plan view showing a rear surface of the middle plate of the showerhead according to the third embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 샤워헤드의 미들 플레이트의 후면을 도시한 평면도.9 is a plan view showing the rear surface of the middle plate of the showerhead according to the fourth embodiment of the present invention.

도 10은 도 9에 도시된 미들 플레이트의 전면을 도시한 평면도.FIG. 10 is a plan view showing the front of the middle plate shown in FIG. 9; FIG.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

100a, 200a, 300a, 400a; 미들 플레이트 후면100a, 200a, 300a, 400a; Middle plate rear

100b, 200b, 400b; 미들 플레이트 전면100b, 200b, 400b; Middle plate front

120, 220, 320, 420; 격벽120, 220, 320, 420; septum

140, 240, 340, 440; 제2반응가스 홀140, 240, 340, 440; Second Reaction Gas Hole

160, 260, 360, 460; 제1반응가스 홀160, 260, 360, 460; First Reaction Gas Hole

370; 오링370; O-ring

180, 280, 380, 480; 체결구180, 280, 380, 480; Fastener

390; 가스 누출 방지 코팅390; Gas leak proof coating

Claims

A showerhead comprising a middle plate divided into a rear surface fastened to a chamber lid and a front surface facing a low plate,

A rear wall of the middle plate of the shower head divides the rear surface of the middle plate into a plurality of areas, and the partition wall has a hole into which the first reaction gas flows;

A plurality of openings are formed in front of the middle plate of the shower head through which the first reaction gas flowing into the hole flows in a plurality of lateral directions;

Shower head, characterized in that the fastener is on the outer peripheral surface of the middle plate of the shower head.

The method of claim 1,

And at least one second reaction gas hole in each of the plurality of regions.

The method of claim 1,

The partition wall is a cross-shaped partition wall having four branches open at an angle of 90 degrees, and the first reaction gas hole is formed in each branch.

The method of claim 1,

The first reaction gas hole on the rear side of the middle plate is composed of one opening, and the first reaction gas hole on the front side of the middle plate is composed of four openings in the lateral direction.

The outer circumferential surface of the middle plate of the shower head and the respective areas, there is a fastener, the fasteners in each of the areas characterized in that the position where the first reaction gas flows uniformly in the plurality of side directions head.

The method of claim 5,

And at least one second reaction gas hole in each of the plurality of regions.

The method of claim 5,

The partition wall is a cross-shaped partition wall having four branches open at 90 ° angles, the first reaction gas hole is formed in each branch, and the fasteners in the respective areas are located in the partition wall defining the respective areas. The showerhead, characterized in that it is spaced apart from the first reaction gas holes.

The method of claim 5,

The rear of the middle plate of the shower head has a partition partitioning the rear surface of the middle plate into a plurality of areas, the partition wall has a hole through which the first reaction gas flows, O-ring is inserted around the first reaction gas hole And the partition is coated with an anti-gas release coating;

The method of claim 9,

And at least one second reaction gas hole in each of the plurality of regions.

The method of claim 9,

The showerhead, characterized in that the fastener is further included in each of the areas divided by the partition.

A rear surface of the middle plate of the shower head has a hole into which the first reaction gas flows;

A fastener for fastening the middle plate to the chamber lid is formed along the outer circumferential surface of the middle plate of the shower head and on the inner surface of the middle plate. A showerhead, characterized in that it is in a position to flow uniformly in a plurality of lateral directions.

The method of claim 14,

And at least one second reaction gas hole in each of the plurality of regions.

The method of claim 14,