KR20070069122A - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents

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KR20070069122A
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박근오
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주식회사 테스
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Abstract

A semiconductor fabricating apparatus is provided to uniformly spray a reaction gas onto a shower head by using a baffle integrally formed with a gas supply inlet. A gas supply part(131) has a gas supply inlet(131) for supplying a gas. A baffle(132) is spaced apart from the gas supply inlet at a predetermined distance, and has a size larger than a diameter of the gas supply inlet. A shower head(133) uniformly sprays the gas under the baffle. If a size of the gas supply inlet is 1, the size of the baffle is 1.0 to 5.0. The baffle is welded or fastened to the gas supply inlet.

Description

반도체 제조 장치{Semiconductor manufacturing apparatus}Semiconductor manufacturing apparatus

도 1은 종래의 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 단면 개념도. 1 is a cross-sectional conceptual view illustrating a conventional semiconductor manufacturing apparatus.

도 2는 종래의 샤워헤드와 배플의 사시도. 2 is a perspective view of a conventional showerhead and a baffle.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 장치의 개념 단면도. 3 is a conceptual cross-sectional view of a semiconductor device according to the present invention.

도 4는 도 3의 A영역을 확대한 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of region A of FIG. 3;

도 5는 본 발명에 따른 펌핑포트부의 개념도. 5 is a conceptual view of a pumping port unit according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 110 : 챔버 20, 120 : 히터블록부10, 110: chamber 20, 120: heater block portion

21, 121 : 웨이퍼 30, 130 : 샤워헤드부21, 121: wafer 30, 130: shower head

42, 140 : 펌핑포트42, 140: pumping port

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 공정 가스의 유입과 배출이 안정적인 대구경화된 CVD장비에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a large-diameter CVD apparatus which is stable inflow and outflow of process gas.

일반적으로, 단위 웨이퍼당 생산량을 극대화하기 위해 반도체 소자의 사이즈는 점점 줄어들고, 웨이퍼의 사이즈는 점차적으로 커지고 있어, 현재 200mm 이상의 구경을 갖는 웨이퍼가 사용되고 있다. In general, in order to maximize the yield per unit wafer, the size of the semiconductor device is decreasing and the size of the wafer is gradually increasing, and wafers having a diameter of 200 mm or more are currently used.

이러한 대구경화된 웨이퍼는 하나 이상의 챔버 내에서 반도체 소자 제조에 필요한 여러 가지 공정을 거치게 된다. 이러한 공정 중에는 챔버 상부로 증착 또는 식각을 위한 반응가스가 유입되어 웨이퍼 상에 물질막을 형성하거나, 웨이퍼 상에 형성된 물질막을 소정의 패턴에 따라 식각하는 공정이 포함된다.Such large diameter wafers are subjected to various processes required for semiconductor device fabrication in one or more chambers. Among these processes, a reaction gas for deposition or etching is introduced into the chamber to form a material film on the wafer, or a process of etching the material film formed on the wafer according to a predetermined pattern.

예를 들면, 웨이퍼 상에 산화막, 질화막 등과 같은 소정의 물질막을 LPCVD, PECVD 등에 의하여 증착하는 공정, 반도체 기판과 금속배선 간의 전기적 접촉을 위하여 콘택홀을 식각하는 공정, 이 콘택홀의 패터닝을 위하여 사용된 포토레지스트 패턴을 애싱(ashing)하여 제거하는 공정, 상기 콘택홀 식각시 손상된 기판 실리콘층을 식각하여 제거하는 실리콘처리(Si treatment) 공정 등을 거치게 된다.For example, a process of depositing a predetermined material film such as an oxide film or a nitride film on a wafer by LPCVD, PECVD, etc., etching the contact hole for electrical contact between the semiconductor substrate and the metal wiring, and for use in patterning the contact hole The photoresist pattern may be removed by ashing, and the silicon treatment may be performed by etching and removing the damaged substrate silicon layer during the contact hole etching.

이렇게 챔버 상부로부터 다운스트림 방식으로 증착 또는 식각 등을 위한 반응가스가 유입되어 증착 또는 식각공정을 진행하는 경우, 반응가스가 웨이퍼 전면에 골고루 분포될 수 있도록 하기 위하여 웨이퍼 상부에 가스 분사부가 설치된다. When the reaction gas for deposition or etching flows in the downstream from the upper part of the chamber and proceeds with the deposition or etching process, a gas injection unit is installed on the wafer in order to distribute the reaction gas evenly over the entire surface of the wafer.

그러나 이러한 종래의 가스 부사부는 웨이퍼가 대구경화 되어짐에 따라 유입된 공정 가스에 의하여 공정을 진행할 경우 균일성에 많은 문제가 발생한다. However, such a conventional gas adrenal portion causes a lot of problems in uniformity when the process is performed by the introduced process gas as the wafer is large-sized.

도 1은 종래의 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 단면 개념도이다. 1 is a cross-sectional conceptual view illustrating a conventional semiconductor manufacturing apparatus.

도 2는 종래의 샤워헤드와 배플의 사시도이다. 2 is a perspective view of a conventional showerhead and a baffle.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 반도체 제조 장치는 반응 공간을 갖는 챔버(10)와, 챔버(10)의 하부에 배치되어 웨이퍼(21)가 안착되는 히터블럭부(20)와, 반응 가스를 챔버(10) 내부로 공급하기 위해 챔버(10) 상에 배치된 샤워헤드부(30)와, 히터블록부(20)와 샤워헤드부(30) 사이의 챔버(10) 측벽에 형성된 다수의 배기구(40)와, 상기 배기구(40)를 통해 미반응 가스가 챔버(10) 외부로 배기하기 위한 펌핑포트(42)를 포함한다. 또한, 반응 챔버(10)의 측면에는 게이트 밸브(미도시)가 형성되어 있다. 또한, 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 별도의 플라즈마 발생부가 배치된다. 1 and 2, a conventional semiconductor manufacturing apparatus reacts with a chamber 10 having a reaction space, a heater block portion 20 disposed below the chamber 10 and on which a wafer 21 is seated. A plurality of shower heads 30 disposed on the chamber 10 for supplying gas into the chamber 10 and a plurality of sidewalls of the chamber 10 between the heater block unit 20 and the shower head 30 are formed. The exhaust port 40 and a pumping port 42 for exhausting the unreacted gas to the outside of the chamber 10 through the exhaust port (40). In addition, a gate valve (not shown) is formed on the side of the reaction chamber 10. In addition, a separate plasma generator for generating a plasma is disposed inside the chamber.

종래의 샤워헤드부(30)는 반응 가스가 주입되는 가스 공급구(31)와, 반응 가스 공급구(31)에 체결된 사워헤드(33)와, 반응 가스를 균일하게 사워헤드(33)에 분사하기 위해 샤워헤드(33) 내에 이와 동일한 크기를 갖고 조립식으로 내장된 배플(32)을 포함한다.  The conventional shower head 30 includes a gas supply port 31 into which a reaction gas is injected, a sour head 33 fastened to the reaction gas supply port 31, and a reaction gas to the sour head 33 uniformly. It includes a baffle 32 of the same size and prefabricated in the showerhead 33 for spraying.

이러한, 종래의 샤워헤드부(30)의 배플(32)은 샤워헤드(33)와 같은 크기로 형성되어 있기 때문에 장비의 정기적 및 비정기적인 보수가 필요할 경우 비용과 시간의 소모가 많은 단점이 있다. 즉, 공정중 아킹(Arcing)이 발생할 경우에는 샤워헤드(33) 뿐만 아니라 샤워헤드(33)에 조립식으로 내장된 배플(32)도 함께 영향을 받아 손상을 입게 된다. 이로 인해 샤워헤드(33)와 배플(32)을 함께 교체하여야 한다. 또한, 샤워헤드(33)에서 배플(32)을 분리한 후, 재조립할 경우, 조립자의 숙련도에 따라 그 조립 상태가 달라지는 문제가 발생한다. 이로 인해 샤워헤드부(30) 내부의 배플(32)과 샤워헤드(33)에 가스 오염 및 플라즈마 아크의 발생으로 부품 각각의 불량에 의한 부품 정비에 따른 로스 타임(Loss time)이 길어져 장비 가동율이 떨어지며, 생산성이 저하되는 문제가 된다. 또한, 보수 유지에 따른 비용이 많이 들어가는 문제점이 있다. Since the baffle 32 of the conventional shower head portion 30 is formed to have the same size as the shower head 33, there is a disadvantage in that cost and time are consumed when regular and irregular maintenance of the equipment is required. That is, when arcing occurs during the process, not only the shower head 33 but also the baffle 32 prefabricated in the shower head 33 are affected and damaged. For this reason, the shower head 33 and the baffle 32 must be replaced together. In addition, when the baffle 32 is separated from the shower head 33 and then reassembled, a problem arises in that the assembly state varies depending on the skill of the assembling worker. As a result, gas pollution and plasma arcs are generated in the baffle 32 and the shower head 33 inside the shower head 30, resulting in a long loss time due to parts maintenance due to defective parts. It falls, and it becomes a problem that productivity falls. In addition, there is a problem that costs a lot of maintenance.

또한, 종래의 반도체 제조 장치를 이용한 박막 제조 공정에 있어서도 문제가 발생한다. Moreover, a problem arises also in the thin film manufacturing process using the conventional semiconductor manufacturing apparatus.

즉, 반응 가스는 샤워헤드부(30)의 가스 공급구(31)를 통해 유입된 후, 배플(32)에 의해 샤워헤드(33) 내부공간의 전영역으로 균일하게 공급되고, 이후, 샤워헤드(33)를 통해 균일하게 챔버(10) 내부로 분사된다. 이때, 일차로 박막 형성 온도에서 안정이 된 기판에 다시 저온의 반응 가스가 유입되어 시간차에 의해 약간의 온도가 떨어지는 현상이 발생한다. 즉, 저온의 반응 가스가 배플(32) 및 샤워헤드(33)를 거쳐 나오는데 시간차가 발생하게 된다. 이를 통해 챔버(10) 내부의 온도가 순간적으로 떨어지게 된다. 따라서, 증착을 위해 약간의 시간이 지난 후 안정된 온도하에서 박막을 증착한다. 이로써 박막 증착시간이 길어지게 된다. That is, the reaction gas is introduced through the gas supply port 31 of the shower head 30, and then uniformly supplied to the entire area of the interior space of the shower head 33 by the baffle 32, and then the shower head It is injected into the chamber 10 uniformly through (33). At this time, a low temperature reaction gas flows again into the substrate stabilized at the thin film formation temperature, and a slight temperature drop occurs due to a time difference. That is, a time difference occurs when the low-temperature reaction gas exits through the baffle 32 and the shower head 33. As a result, the temperature inside the chamber 10 drops instantaneously. Therefore, after some time for deposition, the thin film is deposited under stable temperature. As a result, the thin film deposition time becomes long.

또한, 종래의 반도체 제조 장치는 샤워헤드부(30)와 히터블록부(20) 사이의 챔버 측벽영역에 배기구(40)와 펌핑포트(42)가 배치되어 있고, 이를 통해 챔버(10) 내에 잔류하는 반응가스와, 반응 부산물을 제거하게 된다. 하지만, 대구경의 경우 측면을 통해 반응 가스가 제거되면 히터 블록부(20)의 가장자리에서 미반응 가스의 완전한 제거가 느려지게 되어 미반응된 반응 가스의 제거가 균일하게 되지 않게 된다. 이로써, 미반응된 가스들이 다시 웨이퍼(21) 상에서 반응하게 되어 웨이퍼(21) 상에 균일한 두께의 양질의 막질을 형성하기 어려운 문제가 발생하였다. 또한, 균 일한 반응 가스의 분포를 확보하기 어려운 문제가 발생하였다. 즉, 챔버(10) 내부로 들어가는 반응 가스의 양의 증감에 따른 반응 가스의 분포 조절이 용이하지 않는 문제가 있다.In addition, in the conventional semiconductor manufacturing apparatus, an exhaust port 40 and a pumping port 42 are disposed in a chamber sidewall region between the shower head 30 and the heater block 20, and remain in the chamber 10 through the apparatus. The reaction gas and the reaction by-products are removed. However, in the case of large diameter, when the reaction gas is removed through the side surface, the complete removal of the unreacted gas at the edge of the heater block portion 20 is slowed down so that the unreacted reaction gas is not uniformly removed. As a result, the unreacted gases are reacted again on the wafer 21, which makes it difficult to form a high quality film of a uniform thickness on the wafer 21. In addition, a problem arises in that it is difficult to secure a uniform distribution of the reaction gas. That is, there is a problem in that the distribution of the reaction gas due to the increase or decrease of the amount of the reaction gas entering the chamber 10 is not easy to control.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 대구경 장비의 샤워헤드 내부에 반응 가스가 들어가는 입구에 배플의 크기를 최적화하여 샤워헤드 내부공간 전영역에 빠르게, 균일하게 반응 가스가 분산되도록 할 수 있고, 샤워헤드를 통해 분산된 가스가 웨이퍼에 도달하는 시간을 최소할 수 있으며, 반응 가스의 제거 경로를 조절하여 잔류하는 반응 가스 및 부산물의 제거를 용이하게 하고, 반응 가스를 균일하게 분포시킬 수 있어 박막의 균일도를 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Therefore, in order to solve the above problems, the size of the baffle may be optimized at the inlet of the reaction gas into the shower head of the large-diameter equipment so that the reaction gas may be rapidly and uniformly dispersed in the entire shower head inner space. In addition, it is possible to minimize the time for the gas dispersed through the shower head to reach the wafer, and to control the removal path of the reaction gas to facilitate the removal of the remaining reaction gas and by-products, and to distribute the reaction gas uniformly. It is an object of the present invention to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of improving the uniformity of a thin film.

본 발명에 따른 가스가 공급되는 상기 가스 공급구를 포함하는 가스 공급부와, 상기 가스 공급구 아래에 소정 거리 이격되고, 상기 가스 공급구의 직경 이상의 크기로 상기 가스 공급구에 인접한 위치에서 일체화된 배플 및 상기 배플 하부에 가스를 균일하게 분사하는 샤워헤드를 포함하는 가스 분사 시스템을 제공한다. A gas supply unit including the gas supply port to which gas is supplied according to the present invention, a baffle spaced apart a predetermined distance below the gas supply port, and integrated at a position adjacent to the gas supply port by a size greater than or equal to the diameter of the gas supply port; Provided is a gas injection system including a shower head for uniformly injecting gas to the bottom of the baffle.

여기서, 상기 가스 공급구의 크기를 1로 하였을 경우 상기 배플의 크기는 1.0 내지 5.0인 것이 바람직하다. 이때, 상기 배플은 상기 가스 공급구와 용접 또 는 나사를 통해 일체화되는 것이 효과적이다. 상기의 배플은 원형 평판 형상, 상부가 원추 또는 반원 형상으로 돌출된 평판 형상, 상부 표면의 적어도 일부에 요철이 형성된 평판 형상 일 수 있다. Here, when the size of the gas supply port is 1, the size of the baffle is preferably 1.0 to 5.0. In this case, it is effective that the baffle is integrated with the gas supply port through welding or screws. The baffle may have a circular flat plate shape, a flat plate shape protruding in a conical or semicircular shape, and a flat plate shape having irregularities formed on at least a portion of the upper surface.

또한, 본 발명에 따른 가스를 흡입하는 배기구가 형성된 배기구부와, 상기 배기구 주위에 배기 가스를 유도하는 배기 가스 유도관 및 상기 배기 가스 유도관의 일부에 연장된 배기 펌프를 포함하는 가스 배기 시스템을 제공한다. In addition, a gas exhaust system including an exhaust port portion having an exhaust port for sucking gas according to the present invention, an exhaust gas induction pipe for inducing exhaust gas around the exhaust port, and an exhaust pump extending to a part of the exhaust gas induction pipe. to provide.

여기서, 상기 배기구부는 가장자리 영역에 곡면 또는 경사면이 형성된 플레이트로 그 곡면 또는 경사면 영역에 다수의 배기구가 형성되는 것이 효과적이다. Here, the exhaust port is a plate having a curved surface or inclined surface formed in the edge region, it is effective that a plurality of exhaust ports are formed in the curved surface or inclined surface region.

*또한, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치에 있어서, 챔버와, 가스 공급구를 통하여 유입된 소정의 가스를 상기 챔버 내부로 분사하고, 상기 가스 공급구 아래에 소정 거리 이격되고, 상기 가스 공급구의 직경 이상의 크기로 상기 가스 공급구에 인접한 위치에서 일체화된 배플이 내장된 샤워헤드부와, 상기 샤워헤드부 하부에 웨이퍼가 안착되는 히터블록부 및 상기 히터블록부 하부에 위치하고, 다수의 배기구를 포함하는 펌핑포트부를 포함하는 반도체 제조 장치를 제공한다. In addition, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention, a chamber and a predetermined gas introduced through the gas supply port are injected into the chamber, and the diameter of the gas supply port is spaced apart a predetermined distance below the gas supply port. The showerhead unit having a built-in baffle integrated in a position adjacent to the gas supply port with the above size, a heater block unit in which a wafer is seated below the shower head unit, and positioned under the heater block unit, and include a plurality of exhaust ports. Provided is a semiconductor manufacturing apparatus including a pumping port part.

이때, 상기 샤워헤드부는, 가스가 공급되는 상기 가스 공급구를 포함하는 가스 공급부와, 상기 가스 공급구와 용접 일체화된 배플 및 상기 배플 하부에 가스를 상기 챔버 내부에 균일하게 분사하는 샤워헤드를 포함하는 것이 바람직하다. The shower head may include a gas supply part including the gas supply port through which gas is supplied, a baffle welded to the gas supply port, and a shower head uniformly injecting gas into the chamber under the baffle. It is preferable.

여기서, 상기 가스 공급구의 크기를 1로 하였을 경우, 상기 배플의 크기는 1.0 내지 5.0이고, 상기 배플과 상기 가스 공급구와의 이격 간격은 3 내지 15mm인 것이 바람직하다. In this case, when the size of the gas supply port is 1, the size of the baffle is 1.0 to 5.0, and the separation distance between the baffle and the gas supply port is 3 to 15 mm.

상기의 가장자리 영역에 곡면 또는 경사면이 형성된 플레이트로 그 곡면 또는 경사면 영역에 가스를 흡입하는 다수의 배기구가 형성된 배기구부와, 상기 배기구 주위에 배기 가스를 유도하는 배기 가스 유도관 및 상기 배기 가스 유도관의 일부에 연장된 배기 펌프를 포함하는 것이 효과적이다. A plate having a curved or inclined surface formed in the edge region, an exhaust port portion having a plurality of exhaust ports for sucking gas in the curved or inclined surface region, an exhaust gas induction pipe for inducing exhaust gas around the exhaust port, and the exhaust gas induction pipe It is effective to include an exhaust pump extended to a portion of the.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 장치의 개념 단면도이다. 3 is a conceptual cross-sectional view of a semiconductor device according to the present invention.

도 4는 도 3의 A영역을 확대한 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 배플을 설명하기 위한 개념도이다. 4 is an enlarged cross-sectional view of region A of FIG. 3, and FIGS. 5 and 6 are conceptual views illustrating a baffle according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 펌핑포트부의 개념도이다. 7 is a conceptual diagram of a pumping port unit according to the present invention.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 장치는 반응 공간을 갖고, 하부에 소정의 곡면을 갖는 챔버(110)와, 가스를 챔버(110) 내부로 분사하고, 가스 공급구(131)와 일체화된 배플(132)을 갖는 샤워헤드부(130)와, 샤워헤드부(130) 하부에 웨이퍼(121)가 안착되는 히터블록부(120)과, 챔버(110)의 하부 곡 면에 형성된 다수의 배기구(142)를 포함하는 펌핑포트부(140)를 포함한다. 이뿐만 아니라 도시되지 않은 챔버(110)의 개폐를 제어하는 게이트 밸브를 더 포함하고, 게이트 밸브를 통해 웨이퍼(121)가 히터블록부(120)로 로딩되거나 챔버(110) 외부로 언로딩된다. 또한 게이트 밸브를 통해 챔버(110) 내부의 기압을 유지할 수 있다. 또한 챔버(110) 내부의 압력을 일정하게 유지하기 위한 별도의 압력제어부(미도시)와, 챔버(110) 내부에 플라즈마를 발생시키기 위한 별도의 플라즈마 생성부(미도시)를 선택적으로 더 포함할 수도 있다. 3 to 7, the semiconductor device according to the present invention has a reaction space, a chamber 110 having a predetermined curved surface below, a gas is injected into the chamber 110, and a gas supply port 131 is provided. Shower head 130 having an integrated baffle 132, a heater block 120 on which a wafer 121 is seated under the shower head 130, and a lower curved surface of the chamber 110. It includes a pumping port 140 including a plurality of exhaust port 142 formed. In addition, the gate valve may further include a gate valve for controlling the opening and closing of the chamber 110, which is not shown. The wafer 121 is loaded into the heater block part 120 or unloaded out of the chamber 110 through the gate valve. In addition, the pressure in the chamber 110 may be maintained through the gate valve. In addition, an additional pressure control unit (not shown) for maintaining a constant pressure inside the chamber 110 and a separate plasma generating unit (not shown) for generating a plasma inside the chamber 110 may be further selectively included. It may be.

또한, 상기 챔버(110)는 상부가 개방되어 있고, 챔버(110)의 상부를 덮는 챔버리드(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 그리고 상기 챔버 리드의 소정공간에 샤워헤드부(130)가 형성될 수도 있다. 물론 챔버(110)는 일체형으로 형성될 수도 있고, 상부 챔버와 하부 챔버로 분리되어 형성될 수도 있다. In addition, the chamber 110 may further include a chamber lead (not shown) having an upper portion open and covering the upper portion of the chamber 110. The shower head 130 may be formed in a predetermined space of the chamber lid. Of course, the chamber 110 may be integrally formed, or may be separated into an upper chamber and a lower chamber.

히터블록부(120) 내에는 웨이퍼(121)의 로딩 언로딩을 위한 별도의 리프트핀(미도시)이 형성될 수도 있고, 히터블록부(120)의 하부에는 히터블록부(120)를 회전시키기 위한 구동축(미도시)이 형성될 수 있다. 또한, 히터블록부(120)의 온도를 측정하기 위한 별도의 센서가 배치될 수도 있다. 물론 히트블록 자체가 상하 운동을 할 수도 있다. 히터블록부(120)의 형상은 웨이퍼(121)와 동일한 형상으로 형성하는 것이 바람직며, 웨이퍼(121)보다 더 큰 형상으로 형성하는 것이 효과적이다. 또한, 히터블록부(120) 상에는 한장의 웨이퍼(121)가 안착될 수도 있다. A separate lift pin (not shown) for loading and unloading the wafer 121 may be formed in the heater block part 120, and the heater block part 120 is rotated under the heater block part 120. A drive shaft (not shown) may be formed. In addition, a separate sensor for measuring the temperature of the heater block unit 120 may be disposed. Of course, the heat block itself can also move up and down. The shape of the heater block portion 120 is preferably formed in the same shape as the wafer 121, it is effective to form a larger shape than the wafer 121. In addition, a single wafer 121 may be seated on the heater block unit 120.

도 4에 도시된 바와 같이, 샤워헤드부(130)는 가스가 공급되는 가스 공급구(131)를 포함하는 가스 공급부(131)와, 가스 공급구(131)와 용접 일체화되어 가 스 공급구(131) 끝단에 배치된 배플(132)과, 상기 배플(132)의 하부에 가스를 챔버(110) 내부에 균일하게 분사하는 샤워헤드(133)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the shower head 130 includes a gas supply unit 131 including a gas supply port 131 to which gas is supplied, and a gas supply port 131 that is integrally welded with the gas supply port 131. 131 includes a baffle 132 disposed at an end and a shower head 133 uniformly injecting gas into the chamber 110 under the baffle 132.

배플(132)의 크기는 가스 공급구(131)의 크기에 최적화되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 반응 가스가 샤워헤드(133)의 내부 공간 전영역으로 균일하게 반응 가스가 분산되고, 반응 가스가 샤워헤드(133)를 통하여 기판에 도달하는 시간을 최소화하여 반응이 일어나는 온도가 안정화되는 시간을 최소화할 수 있도록 배플(132)의 크기를 최적화하는 것이 바람직하다. 가스 공급구(131)를 통해 공급되는 반응 가스가 적어도 한번은 배플(132)에 부딪히게 되어 가스 공급구(131)를 통해 직진하는 반응 가스가 샤워헤드(133)의 전영역으로 균일하게 공급될 수 있다. 이를 위해 배플의 사이즈를 작게 하는 것이 효과적이다. 즉, 가스 공급구(131)의 지름(T1)을 1로 하였을 경우, 배플(132)의 크기(T2)를 1.0 내지 5.0인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 배플(132)의 크기(T2)를 1.5 내지 3.0인 것이 효과적이다. 또한, 가스 공급구(131) 하단에서 배플(132) 간의 거리(H1)도 3 내지 15mm인 것이 효과적이다. The size of the baffle 132 is preferably optimized for the size of the gas supply port 131. That is, the reaction gas is uniformly dispersed in the entire area of the inner space of the shower head 133, the time that the reaction gas is stabilized by minimizing the time that the reaction gas reaches the substrate through the shower head 133 It is desirable to optimize the size of the baffle 132 to minimize the size of the baffle 132. The reaction gas supplied through the gas supply port 131 hits the baffle 132 at least once so that the reaction gas traveling straight through the gas supply port 131 may be uniformly supplied to the entire area of the shower head 133. have. For this purpose, it is effective to reduce the size of the baffle. That is, when the diameter T1 of the gas supply port 131 is 1, it is preferable that the magnitude | size T2 of the baffle 132 is 1.0-5.0. More preferably, the size T2 of the baffle 132 is 1.5 to 3.0. In addition, it is effective that the distance H1 between the baffles 132 at the lower end of the gas supply port 131 is also 3 to 15 mm.

상기 범위는 가스 공급구의 직경, 유량, 배플의 크기에 따라 다양하게 변화수 있다. The range may vary depending on the diameter of the gas supply port, the flow rate, and the size of the baffle.

배플(132)의 형상은 원형, 타원형 및 다각형 형상 등이 가능하다. 물론 배플(132)의 형상은 상술한 형태에 한정되는 것이 아니라 가스 공급구(131)로 부터 공급되는 가스를 샤워헤드(133)에 균일하게 분사시킬 수 있는 모든 형태가 가능하다. The shape of the baffle 132 may be a circular, elliptical and polygonal shape. Of course, the shape of the baffle 132 is not limited to the above-described shape, but any shape capable of uniformly injecting the gas supplied from the gas supply port 131 to the shower head 133 is possible.

도 4에 도시된 바와 같이 배플(132)의 형상을 평판 형상인 것이 바람직하다. 즉, 원형 평판 형상인 것이 바람직하다. 물론 도 5에 도시된 바와 같이 평판의 표면에 다양한 패턴이 형성되거나, 평판의 상부면이 원추 또는 곡면 형상으로 형성하여 가스의 균일한 분포가 가능하도록 할 수 있다. 즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 원추 형상의 상부면을 갖도록 할 수 있다. 즉, 삿갓모양의 평판으로 제작할 수도 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이 곡면 형상의 상부면을 갖도록 할 수 있다. 또한, 배플(132)의 표면에 소정의 패턴이 형성될 수 있다. 도 5c에 도시된 바와 같이 상부 전면에 불규칙한 요철이 형성될 수 있다. 도 5d에 도시된 바와 같이 배플(132)의 양 가장자리에 불규칙한 요철이 형성될 수도 있다. 도 5e 에 도시된 바와 같이 상부 전면에 균일한 패턴의 요철이 형성될 수도 있다. As shown in FIG. 4, the shape of the baffle 132 is preferably flat. That is, it is preferable that it is a circular flat plate shape. Of course, as shown in FIG. 5, various patterns may be formed on the surface of the plate, or the upper surface of the plate may be formed in a conical or curved shape to enable uniform distribution of gas. That is, as shown in Figure 5a can have a conical top surface. That is, it can also be produced in the shape of a hat. As shown in FIG. 5B, the upper surface may have a curved shape. In addition, a predetermined pattern may be formed on the surface of the baffle 132. As shown in FIG. 5C, irregular irregularities may be formed on the upper front surface. As shown in FIG. 5D, irregular irregularities may be formed at both edges of the baffle 132. As shown in FIG. 5E, irregularities of a uniform pattern may be formed on the upper front surface.

상술한 형상과 패턴은 가스 공급구(131)로 부터 가스를 받는 표면 영역의 적어도 일부에 형성되는 것이 바람직하다. 가스를 받는 표면의 형상은 도 6a에 도시된 바와 같이 하나의 나선형일 수 있고, 도 6b와 같이 다수의 나선형일 수도 있으며, 도 6c와 같이 다수의 불규칙한 패턴일 수도 있다. The above-described shape and pattern are preferably formed in at least a portion of the surface area receiving gas from the gas supply port 131. The shape of the gas receiving surface may be one spiral as shown in FIG. 6A, may be a plurality of spirals as shown in FIG. 6B, or may be a plurality of irregular patterns as shown in FIG. 6C.

상술한 바와 같이 배플(132)의 사이즈를 줄이고, 가스를 받는 표면을 변화시켜 샤워헤드(133) 상면에 균일하게 가스를 분사할 수 있다. As described above, the size of the baffle 132 may be reduced, and the gas may be uniformly sprayed on the upper surface of the shower head 133 by changing the surface receiving the gas.

또한, 배플(132)은 가스 공급구(131)와 일체화되어 있다. 즉, 도면에서 보이는 바와 같이 배플(132)과 가스 공급구(131)간의 간격을 이격시키기 위해 별도의 연장 막대인 결합부재를 이용하여 가스 공급구(131)와 배플(132)을 용접을 통해 일체화한다. 물론 이에 한정되지 않고, 나사/볼트결합을 통해 이 둘을 일체화할 수 있다. 이때, 배플(132)과 가스 공급구(131) 간을 연결하기 위한 결합부재는 배플(132)에 의한 가스 분사를 방해하지 않는 한도 내에서 다양하게 변화할 수 있다. 즉, 배플(132)과 가스 공급구(131)는 하나의 결합부재에 의해 결합될 수도 있고, 다수개의 결합부재에 의해 결합될 수도 있다. 이를 통해 샤워헤드부(130)의 분리시 배플(132)의 분리를 생략할 수 있어, 장비 유지 보수 비용을 절감할 수 있고, 정기적인 장비 유지 보수시 배플(132) 및 샤워헤드(133) 교체 등에 대한 시간을 절감할 수 있게 된다. In addition, the baffle 132 is integrated with the gas supply port 131. That is, as shown in the drawing, the gas supply port 131 and the baffle 132 are integrated by welding by using a coupling member that is a separate extension bar to space the gap between the baffle 132 and the gas supply port 131. do. Of course, the present invention is not limited thereto, and the two may be integrated through a screw / bolt coupling. In this case, the coupling member for connecting between the baffle 132 and the gas supply port 131 may be variously changed within a range that does not prevent the gas injection by the baffle 132. That is, the baffle 132 and the gas supply port 131 may be coupled by one coupling member or may be coupled by a plurality of coupling members. Through this, the separation of the baffle 132 may be omitted when the showerhead 130 is separated, thereby reducing equipment maintenance costs, and replacing the baffle 132 and the showerhead 133 during regular equipment maintenance. It can save time for the back.

본 발명에서는 챔버(110)의 하부(즉, 히터블록부 하부)에 펌핑포트부(140)가 형성되어 챔버(110) 내부의 반응되지 않고 잔류하는 가스를 균일하게 챔버(110) 외부로 방출할 수 있다. 펌핑포트부(140)는 챔버(110) 하부에 형성되어 미반응 가스를 흡입하는 배기구(142)와, 배기구(142)가 형성된 챔버(110)의 외주면에 위치한 배기 가스 유도관(143)과, 배기 가스 유도관(143)의 일부에 형성되어 가스를 외부로 배기하는 펌프(144)를 포함한다. In the present invention, the pumping port 140 is formed at the lower portion of the chamber 110 (ie, the lower portion of the heater block) to uniformly discharge the remaining unreacted gas inside the chamber 110 to the outside of the chamber 110. Can be. The pumping port unit 140 is formed below the chamber 110 to exhaust the unreacted gas, the exhaust port 142 and the exhaust gas induction pipe 143 located on the outer peripheral surface of the chamber 110, the exhaust port 142 is formed, It is formed in a part of the exhaust gas induction pipe 143 includes a pump 144 for exhausting the gas to the outside.

박막 공정후의 미반응 가스 및 반응 부산물은 대구경의 웨이퍼(121) 위에 잔류하게 되지만, 본 발명에 따를 펌핑포트부(140)에 의해 히터블록부(120)의 가장자리와 챔버(110) 내벽 사이의 작은 공간을 통하여 히터블록부(120) 하부로 이러한 미반응 가스 및 반응 부산물이 제거된다. 여기서, 챔버(110) 하부에 소정의 곡면을 형성하고, 곡면에 배기구(142)를 형성하여 하부 배기시 발생하는 와류 현상을 방지할 수 있다. 즉, 챔버(110) 하부의 형상을 측벽과 바닥면이 수직한 형상이 아닌 소정의 각도를 갖는 경사면 또는 곡면으로 연결되도록 형성하고, 곡면 영역에 이를 관통하는 배기구(142)를 형성한다. 배기구(142)는 상술한 설명에 한정되지 않고, 히터 블록(120) 하부의 모든 영역에 형성될 수도 있고, 배기구(142)의 배치는 일정한 간격으로 균일하게 배치될 수도 있고, 배기구(142)의 크기 또한 일정한 크기를 유지할 수 있다. 물론, 다양한 크기를 갖는 배기구(142)가 다양한 간격을 갖고 배치될 수도 있다. 바람직하게는 배기구의 지름은 2 내지 15mm인 것이 바람직하고, 배기구 간의 평균 간격은 1 내지 20mm인 것이 바람직하다. 이를 통해 효과적인 배기를 할 수 있게 된다. The unreacted gas and the reaction by-products after the thin film process remain on the large-diameter wafer 121, but by the pumping port 140 according to the present invention, a small gap between the edge of the heater block 120 and the inner wall of the chamber 110 is achieved. The unreacted gas and reaction by-products are removed to the lower portion of the heater block 120 through the space. Here, a predetermined curved surface may be formed below the chamber 110, and an exhaust port 142 may be formed on the curved surface to prevent vortex phenomena occurring during the lower exhaust. That is, the shape of the lower portion of the chamber 110 is formed to be connected to an inclined surface or curved surface having a predetermined angle rather than the vertical shape of the side wall and the bottom surface, and an exhaust port 142 is formed in the curved region. Exhaust port 142 is not limited to the above description, may be formed in all areas below the heater block 120, the exhaust port 142 may be arranged uniformly at regular intervals, the exhaust port 142 of Size can also be kept constant. Of course, the exhaust ports 142 having various sizes may be arranged at various intervals. Preferably, the diameter of the exhaust port is preferably 2 to 15 mm, and the average interval between the exhaust ports is preferably 1 to 20 mm. This allows for effective exhaust.

본 발명의 배기구(142)는 별도의 플레이트 형태로 제작되어 챔버(110) 하부에 배치될 수도 있고, 챔버(110)와 일체화되어 제작될 수도 있다. 이를 통해 배기 가스의 불균일한 제거와, 배기 가스의 와류에 의한 웨이퍼 상의 박막의 균일성 저하를 방지할 수 있다. Exhaust port 142 of the present invention may be manufactured in a separate plate form may be disposed below the chamber 110, or may be manufactured integrally with the chamber 110. This makes it possible to prevent the non-uniform removal of the exhaust gas and to lower the uniformity of the thin film on the wafer due to the vortex of the exhaust gas.

상술한 본 발명의 반도체 제조 장치는 단일의 챔버 형태로 배치되어 반도체 제조 공정에 사용될 수 있고, 다수의 챔버가 배치타입으로 연결될 수도 있다. 즉, 본 발명의 반도체 제조 장치는 웨이퍼가 위치하는 로드락부와 로드락부로부터 웨이퍼를 챔버 내부로 이송하는 이송부를 더 포함할 수도 있다. 이들 챔버간은 게이트 밸브에 의해 서로 연결되고, 내부 환경이 보호된다. The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention described above may be disposed in a single chamber form to be used in a semiconductor manufacturing process, and a plurality of chambers may be connected in a batch type. That is, the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention may further include a load lock unit in which the wafer is located and a transfer unit for transferring the wafer into the chamber from the load lock unit. These chambers are connected to each other by a gate valve, and the internal environment is protected.

상술한 구조를 갖는 본 발명의 반도체 제조 장치의 동작을 간략히 살펴보면 다음과 같다. The operation of the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention having the above-described structure will be briefly described as follows.

게이트 밸브를 개방한 다음, 이송부를 통해 로드락부에 위치한 웨이퍼(121)를 소정의 반응 공간을 갖는 본 발명의 챔버(110) 내부의 히터블록부(120)에 안착 한다. 게이트 밸브를 닫은 다음, 챔버(110) 내부의 압력을 증착 압력으로 조절하고, 히터블록부(120)를 가열하여 증착온도까지 상승시킨다. 이때, 공정진행을 위한 온도까지 안정화되기 위해서는 어느 정도 안정화 시간이 필요하게 된다.After opening the gate valve, the wafer 121 positioned in the load lock part is transferred to the heater block part 120 in the chamber 110 of the present invention having a predetermined reaction space through the transfer part. After closing the gate valve, the pressure in the chamber 110 is adjusted to the deposition pressure, and the heater block 120 is heated to raise the deposition temperature. At this time, the stabilization time is required to some extent to stabilize the temperature for the process progress.

이후, 외부의 증착용 가스를 샤워헤드부(130)를 통해 챔버(110) 내부로 고르게 분사한다. 이때, 증착용 가스는 가스 공급구(131)를 통해 주입되고, 가스 공급구(131)에 의해 유도된 가스는 이와 일체화된 배플(132)에 의해 샤워헤드(133) 상부에 균일하게 퍼지게 된다. 본 발명에서는 배플(132)의 크기를 최적화하고, 가스 공급구(131)와 일체화하여 가스의 퍼짐과, 증착 가스가 샤워헤드부(130)를 통과하여 기판에 도달하는데 걸리는 시간을 최소화할 수 있다. 이로써, 증착용 가스 주입시 챔버(110) 내부의 순간적인 온도 변화를 최소화할 수 있다. 예를 들어 샤워헤드부(130) 내의 배플(132)의 크기를 가스 공급구 지름의 1.2 내지 2.0 배 크기로 작게 제작하였을 경우, 가스 주입구(131)를 통해 직진하던 가스는 모두 배플(132)에 부딪히게 되어 수평으로 퍼지게 된다. 또한, 배플(132)의 사이즈가 작기 때문에 이에 부딪혀 나오는 가스의 도달 시간이 적게 걸리게 되며, 이에 따라 가스 주입에 의한 챔버(110) 내의 미세한 온도 변화 시간이 줄어들게 된다. 이로써, 박막 증착을 위한 안정화 시간이 줄어들 수 있다.  Thereafter, the external deposition gas is evenly sprayed into the chamber 110 through the shower head 130. In this case, the deposition gas is injected through the gas supply port 131, and the gas induced by the gas supply port 131 is uniformly spread on the showerhead 133 by the baffle 132 integrated therewith. In the present invention, the size of the baffle 132 may be optimized, and the gas supply port 131 may be integrated to minimize the spread of the gas and the time taken for the deposition gas to pass through the shower head 130 to reach the substrate. . As a result, the instantaneous temperature change in the chamber 110 may be minimized during the gas injection for deposition. For example, when the size of the baffle 132 in the shower head 130 is made to be 1.2 to 2.0 times smaller than the diameter of the gas supply port, all of the gas that has been straight through the gas inlet 131 is connected to the baffle 132. It will strike and spread horizontally. In addition, because the size of the baffle 132 is small, it takes less time to reach the gas that hits it, thereby reducing the minute temperature change time in the chamber 110 by the gas injection. As a result, the stabilization time for thin film deposition can be reduced.

배플(132)을 통해 샤워헤드(133) 상에 균일하게 퍼진 증착용 가스는 샤워헤드(133)를 통해 챔버(110) 내부에 균일하게 분사된다. 이때 주입되는 증착용 가스의 주입량과 주입 속도에 따라 가스가 기판까지 도달하게 되는 시간과, 미세한 온도 변화 시간이 다양해 질 수 있고, 챔버(110) 내부로의 분사 속도도 변화될 수 있 으며, 사워헤드(133)를 통한 가스 분사의 균일도를 제어할 수도 있다. 상기의 증착용 가스로는 웨이퍼(121) 상에 형성된 막에 따라 매우 다양한 가스가 사용될 수 있다. The deposition gas uniformly spread on the showerhead 133 through the baffle 132 is uniformly injected into the chamber 110 through the showerhead 133. At this time, the time that the gas reaches the substrate and the minute temperature change time may vary according to the injection amount and the injection speed of the deposition gas to be injected, the injection speed into the chamber 110 may also be changed, sour Uniformity of gas injection through the head 133 may be controlled. As the deposition gas, a wide variety of gases may be used depending on the film formed on the wafer 121.

다음으로 챔버(110) 내부에 플라즈마를 발생시켜 웨이퍼(121) 상에 박막을 증착한다. 박막 증착 공정이 완료된 다음, 챔버(110) 내부의 미반응 증착용 가스와, 반응 부산물을 히터블록부(120) 하부에 위치한 펌핑포트부(140)를 통해 제거한다. 즉, 반응공정시와 반응공정후, 대구경의 웨이퍼(131)의 경우에는 웨이퍼(131) 상부에 반응 부산물들이 잔류하게 되고, 히터블록부(120) 상부에는 미반응 가스들이 잔류하게 된다. 따라서, 반응 공정이 끝난 후에 이러한 반응 부산물과 미반응 가스를 균일하고 완벽하게 제거하여야 한다. 따라서, 본 발명에서는 부산물과 미반응 가스를 챔버(110)의 하부 영역 즉, 웨이퍼(121)가 위치한 히터블록부(120)의 하부 영역 방향으로 빨아들여 이들을 균일하게 제거할 수 있다. 위쪽에 위치한 가스를 측벽이나 상부가 아닌 하부방향으로 배기하므로 더욱 효과적으로 이를 제거할 수 있다. 이때, 히터블록부(120)와 챔버(110)의 내측 사이에는 소정의 공간이 형성되어 있고, 이 공간을 통해 반응 부산물 및 미반응 가스가 히터블록부(120) 하부의 펌핑 포트부(140)로 배기 된다. 한편 본 발명에서는, 히터블록부(120) 하부에서 배기할 경우 발생할 수 있는 가스의 와류 현상을 방지하기 위해, 원형의 형태를 띠고 내부에 약간의 경사를 갖고 다수의 배기구(131)가 형성된 플레이트를 챔버(110) 하부에 배치시킨다. 즉, 양 가장자리 영역으로 소정의 곡면이 있고, 곡면 영역에 다수의 배기구(131)를 형성하여 배기되는 가스의 와류 현상을 방지할 수 있다. Next, a plasma is generated in the chamber 110 to deposit a thin film on the wafer 121. After the thin film deposition process is completed, the unreacted deposition gas and the reaction by-products in the chamber 110 are removed through the pumping port 140 located under the heater block 120. That is, in the reaction process and after the reaction process, in the case of the large-diameter wafer 131, reaction by-products remain on the wafer 131 and unreacted gases remain on the heater block 120. Therefore, after the reaction process, these reaction by-products and unreacted gas should be removed uniformly and completely. Therefore, in the present invention, by-products and unreacted gases may be sucked toward the lower region of the chamber 110, that is, the lower region of the heater block unit 120 in which the wafer 121 is disposed, and thus they may be uniformly removed. The upper gas is exhausted in the downward direction instead of the side wall or the top, so that the gas can be removed more effectively. At this time, a predetermined space is formed between the heater block unit 120 and the inside of the chamber 110, through which the reaction by-product and the unreacted gas are pumped port unit 140 below the heater block unit 120. To be exhausted. On the other hand, in the present invention, in order to prevent the vortex of the gas that may occur when the exhaust from the heater block unit 120, the plate has a circular shape with a slight inclination and a plurality of exhaust port 131 is formed Placed below the chamber 110. That is, a predetermined curved surface is provided at both edge regions, and a plurality of exhaust ports 131 are formed in the curved region to prevent vortex phenomena of the exhausted gas.

상술한 펌핑 포트부(140)를 통해 미반응 증착가스의 불균일한 배기에 의한 박막의 불균일성을 방지할 수 있다. Through the pumping port unit 140 described above, it is possible to prevent nonuniformity of the thin film due to uneven exhaust of unreacted deposition gas.

상술한 바와 같이 미반응된 증착 가스와, 반응 부산물을 제거한 다음, 게이트 밸브를 개방한 다음, 이송부를 통해 히터 블록 상의 웨이퍼를 챔버 외부로 언로딩하고, 로드락부에 안착한다. After removing the unreacted deposition gas and the reaction by-products as described above, the gate valve is opened, and the wafer on the heater block is unloaded out of the chamber through the transfer part and seated in the load lock part.

상술한 본 발명에 따른 반도체 제조 장치를 이용한 박막 공정은 챔버 내부의 온도 손실을 최소화하고, 반응 가스의 온도 구배를 기판 전체 균일화하여 반응 가스의 한쪽으로 쏠림으로 인해 발생되는 문제를 해결하여 박막의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 가스 공급구 일체형의 작은 배플을 통해 장비의 정기적 및 비정기적 보수가 필요할 경우의 비용 및 시간을 절약할 수 있고, 미숙련자도 쉽게 유지보수 할 수 있다. The thin film process using the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention described above minimizes the temperature loss inside the chamber, uniforms the temperature gradient of the reaction gas to the entire substrate, and solves the problem caused by the one side of the reaction gas. Can improve the sex. In addition, a small baffle with an integrated gas supply can save cost and time when equipment is required for regular and occasional maintenance and can be easily maintained by unskilled personnel.

또한, 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 세정은 다음과 같다. In addition, cleaning of the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on this invention is as follows.

일반적으로 챔버내에서 박막 증착 공정이 진행될 경우, 챔버 내부와 샤워헤드의 표면에도 박막이 다소 증착될 수 있다. In general, when the thin film deposition process is performed in the chamber, the thin film may be somewhat deposited on the inside of the chamber and the surface of the shower head.

샤워헤드에 증착된 박막은 후속 공정이 계속 진행될 경우, 박막의 열팽창계수의 차이로 인해 증착된 박막에 열 응력이 발생하게 된다. 이에 의해 박막의 일부가 박리되어 연속공정이 진행될 경우 박막에 이물이 발생한다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 챔버의 상부에 위치한 원격 플라즈마 장치인 플라즈마 생성부를 통해 클리닝 소스를 반응 가스 공급관, 배플 및 샤워헤드를 통해 챔버 내부로 주입하여 식각을 실시한다. 이를 통해 챔버 내벽과 샤워헤드 표면에 잔류하는 박막을 제 거할 수 있다. 이때, 클리링 소스용 가스로는 NF3 를 사용하고, 이를 사용한 NF3 플라즈마 식각을 실시한다. When the thin film deposited on the showerhead is continuously processed, thermal stress is generated in the deposited thin film due to the difference in thermal expansion coefficient of the thin film. As a result, when a part of the thin film is peeled off and a continuous process is performed, foreign matter is generated in the thin film. In order to solve this problem, in the present invention, the cleaning source is injected into the chamber through a reaction gas supply pipe, a baffle, and a shower head through a plasma generation unit, which is a remote plasma apparatus located at the top of the chamber, to perform etching. This can remove the thin film remaining on the chamber inner wall and the showerhead surface. At this time, NF 3 is used as the gas for the cleaning source, and NF 3 plasma etching using the same is performed.

상술한 바와 같이 본 발명은 가스 주입구와 일체화되고, 작은 사이즈의 배플을 통해 반응 가스가 샤워헤드에 균일하게 분포되고, 샤워헤드를 통해 균일하고, 빠르게 히터 위의 기판상에 분사될 수 있다. As described above, the present invention is integrated with the gas inlet, and the reaction gas is uniformly distributed in the showerhead through a small sized baffle, and uniformly and rapidly sprayed onto the substrate on the heater through the showerhead.

또한, 반응 가스가 샤워헤드를 통해 기판에 도달하는 시간을 최소화하여 반응이 일어나는 온도가 안정화되는 시간을 최소화할 수 있다. In addition, it is possible to minimize the time for the reaction gas to reach the substrate through the showerhead to minimize the time to stabilize the temperature at which the reaction occurs.

또한, 장비의 유지 보수 시간 및 비용을 절감시킬 수 있다. In addition, maintenance time and cost of equipment can be reduced.

또한, 기판의 하부로 반응 가스의 제거 경로를 변경하여 반응 부산물의 제거를 용이하게 하고, 반응가스를 균일하게 분포시켜 박막의 균일성을 향상시킬 수 있다. In addition, the removal path of the reaction gas may be changed to the lower part of the substrate to facilitate the removal of the reaction by-product, and the reaction gas may be uniformly distributed to improve the uniformity of the thin film.

Claims (10)

가스가 공급되는 상기 가스 공급구를 포함하는 가스 공급부;A gas supply unit including the gas supply port through which gas is supplied; 상기 가스 공급구 아래에 소정 거리 이격되고, 상기 가스 공급구의 직경 이상의 크기로 상기 가스 공급구에 인접한 위치에서 일체화된 배플; 및A baffle spaced below the gas supply port, the baffle being integrated at a position adjacent to the gas supply port with a size greater than or equal to the diameter of the gas supply port; And 상기 배플 하부에 가스를 균일하게 분사하는 샤워헤드를 포함하는 가스 분사 시스템.And a showerhead for uniformly injecting gas under the baffle. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 가스 공급구의 크기를 1로 하였을 경우 상기 배플의 크기는 1.0 내지 5.0인 가스 분사 시스템.When the size of the gas supply port is 1, the size of the baffle is 1.0 to 5.0 gas injection system. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 배플은 상기 가스 공급구와 용접 또는 나사를 통해 일체화된 가스 분사 시스템.And the baffle is integrated with the gas supply port by welding or screwing. 청구항 1 내지 청구항 3에 있어서, The method according to claim 1 to 3, 상기 배플은 원형 평판 형상, 상부가 원추 또는 반원 형상으로 돌출된 평판 형상, 상부 표면의 적어도 일부에 요철이 형성된 평판 형상인 가스 분사 시스템.The baffle has a circular flat plate shape, a flat plate shape protruding in a conical or semi-circular shape, a flat plate shape with irregularities formed on at least a portion of the upper surface. 가스를 흡입하는 배기구가 형성된 배기구부;An exhaust port portion formed with an exhaust port for sucking gas; 상기 배기구 주위에 배기 가스를 유도하는 배기 가스 유도관; 및An exhaust gas induction pipe for inducing exhaust gas around the exhaust port; And 상기 배기 가스 유도관의 일부에 연장된 배기 펌프를 포함하는 가스 배기 시스템.And an exhaust pump extending to a portion of the exhaust gas induction pipe. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 배기구부는 가장자리 영역에 곡면 또는 경사면이 형성된 플레이트로 그 곡면 또는 경사면 영역에 다수의 배기구가 형성된 가스 배기 시스템.The exhaust port portion is a gas exhaust system formed with a curved surface or inclined surface in the edge region and a plurality of exhaust ports in the curved or inclined surface region. 반도체 제조 장치에 있어서,In the semiconductor manufacturing apparatus, 챔버;chamber; 가스 공급구를 통하여 유입된 소정의 가스를 상기 챔버 내부로 분사하고, 상기 가스 공급구 아래에 소정 거리 이격되고, 상기 가스 공급구의 직경 이상의 크기로 상기 가스 공급구에 인접한 위치에서 일체화된 배플이 내장된 샤워헤드부;Injects a predetermined gas introduced through the gas supply port into the chamber, spaces a predetermined distance below the gas supply port, and incorporates a baffle integrated at a position adjacent to the gas supply port with a size greater than or equal to the diameter of the gas supply port. Shower head portion; 상기 샤워헤드부 하부에 웨이퍼가 안착되는 히터블록부; 및A heater block part on which a wafer is seated under the shower head part; And 상기 히터블록부 하부에 위치하고, 다수의 배기구를 포함하는 펌핑포트부를 포함하는 반도체 제조 장치.The semiconductor manufacturing apparatus comprising a pumping port part disposed below the heater block part and including a plurality of exhaust ports. 청구항 7에 있어서, 상기 샤워헤드부는, The method according to claim 7, wherein the shower head portion, 가스가 공급되는 상기 가스 공급구를 포함하는 가스 공급부;A gas supply unit including the gas supply port through which gas is supplied; 상기 가스 공급구와 용접 일체화된 배플; 및A baffle welded to the gas supply port; And 상기 배플 하부에 가스를 상기 챔버 내부에 균일하게 분사하는 샤워헤드를 포함하는 반도체 제조 장치.And a shower head injecting a gas uniformly into the chamber under the baffle. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, The method according to claim 7 or 8, 상기 가스 공급구의 크기를 1로 하였을 경우, 상기 배플의 크기는 1.0 내지 5.0이고, 상기 배플과 상기 가스 공급구와의 이격 간격은 3 내지 15mm인 반도체 제조 장치.When the size of the gas supply port is 1, the size of the baffle is 1.0 to 5.0, the separation distance between the baffle and the gas supply port is 3 to 15mm. 청구항 7에 있어서, The method according to claim 7, 가장자리 영역에 곡면 또는 경사면이 형성된 플레이트로 그 곡면 또는 경사 면 영역에 가스를 흡입하는 다수의 배기구가 형성된 배기구부;An exhaust port portion having a curved surface or an inclined surface formed at an edge region thereof and having a plurality of exhaust ports for sucking gas in the curved or inclined surface region; 상기 배기구 주위에 배기 가스를 유도하는 배기 가스 유도관; 및An exhaust gas induction pipe for inducing exhaust gas around the exhaust port; And 상기 배기 가스 유도관의 일부에 연장된 배기 펌프를 포함하는 반도체 제조 장치. And an exhaust pump extending to a portion of the exhaust gas induction pipe.
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WO2020247397A1 (en) * 2019-06-06 2020-12-10 Applied Materials, Inc. Baffle implementation for improving bottom purge gas flow uniformity

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