KR20080046956A

KR20080046956A - 가스 분사 장치와 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조장치

Info

Publication number: KR20080046956A
Application number: KR1020060116689A
Authority: KR
Inventors: 정경화; 강대진; 이한상
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2008-05-28

Abstract

개시된 가스 분사 장치는 가스를 제공하는 라인과 연결되면서 상기 라인을 기준으로 일정 각도를 갖도록 설치되고, 상기 라인으로부터 제공되는 가스를 분사하는 노즐과 상기 노즐이 회전 가능하게 상기 노즐 일 부위에 설치되는 회전부를 포함한다. 그리고, 반도체 집적 회로 제조 장치는 챔버와 상기 챔버 내부에 위치하고, 가스를 이용한 가공 처리를 위한 대상물이 놓여지는 척 그리고 회전 가능하면서 상기 챔버 내부로 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함한다.

Description

가스 분사 장치와 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치{apparatus of injecting gas and apparatus of manufacturing semiconductor integrated circuit having the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 분사 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 집적 회로 제조 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 4는 도 3에 설치되는 가스 분사 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 라인 12 : 노즐

14 : 회전부 30 : 챔버

32 : 척 35 : 대상물

40 : 가스 분사부

본 발명은 가스 분사 장치와 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 반도체 소자, 평판 디스플레이 소자 등의 제조에 사용되는 가스 분사 장치와 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자, 평판 디스플레이 소자 등의 제조에서는 박막의 적층, 패터닝을 위한 포토리소그라피, 공정의 전치리 또는 후처리를 위한 세정 등과 같은 단위 공정을 반복하여 수행하고 있다. 그리고, 상기 단위 공정의 수행에서는 그 대부분이 가스를 사용하고 있다. 아울러, 상기 가스를 사용하는 단위 공정의 수행에서는 상기 가스의 균일한 제공이 중요한 공정 변수로 작용하고 있다.

예를 들어, 상기 박막의 적층을 위한 공정에서 수득할 박막의 양호한 두께 균일도를 확보하기 위해서는 온도, 시간, 압력, 플라즈마 밀도 등과 같은 공정 변수 뿐만 아니라 가스를 분사하는 노즐의 상태, 위치, 흐름 등도 적절하게 조절해야 한다.

그러나, 종래에는 상기 반도체 소자, 평판 디스플레이 소자 등과 같은 반도체 직접 회로 제조를 위한 장치에 가스의 상태, 위치, 흐름 등의 적절한 조정이 가능한 부재가 거의 적용되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명의 일 목적은 가스가 분사되는 상태, 위치, 흐름 등을 적절하게 조정할 수 있는 가스 분사 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 언급한 가스 분사 장치가 적용된 반도체 집적 회로 제조 장치를 제공하는데 있다.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 분사 장치는 가스를 제공하는 라인과 연결되면서 상기 라인을 기준으로 일정 각도를 갖도록 설치되고, 상기 라인으로부터 제공되는 가스를 분사하는 노즐과 상기 노즐이 회전 가능하게 상기 노즐 일 부위에 설치되는 회전부를 포함한다.

특히, 상기 노즐은 상기 라인으로부터 등간격을 가지면서 다수개가 분기되는 구조를 갖고, 상기 회전부는 원활한 회전을 위하여 상기 라인과 노즐이 연결되는 부위에 설치되는 볼-조인트를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 집적 회로 제조 장치는 챔버와 상기 챔버 내부에 위치하고, 가스를 이용한 가공 처리를 위한 대상물이 놓여지는 척 그리고 상기 챔버 내부로 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함한다. 그리고, 상기 가스 분사부는 그 일 부위는 외부로부터 상기 챔버 내부로 가스를 제공하는 라인과 연결되면서 상기 척 상부의 챔버 내벽을 따라 설치되어 상기 가스를 그 내부로 유도하는 유로를 제공하는 몸체와, 상기 몸체로부터 상기 챔버 내부로 돌출되게 형성되면서 상기 몸체의 수평 방향을 기준으로 일정 각도를 갖도록 설치되어 상기 몸체로부터 제공되는 가스를 상기 챔버 내부로 분사하는 노즐과, 상기 노즐 일 부위에 설치되어 상기 노즐을 회전시키는 회전부를 포함한다.

그리고, 상기 가스 분사부에서 상기 노즐은 상기 몸체에 등간격을 가지면서 다수개가 돌출되게 설치되고, 상기 몸체로부터 등간격을 가지면서 다수개가 분기되는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 가스 분사부에서 상기 회전부는 원활한 회전을 위하여 상기 몸체와 노즐이 연결되는 부위에 설치되는 볼-조인트를 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에서는 가스를 분사하는 노즐을 회전 가능한 구조를 갖도록 형성한다. 그러므로, 상기 노즐을 통하여 분사되는 가스의 상태, 위치, 흐름 등을 적절하게 조정할 수 있다. 이에, 본 발명의 장치들을 사용할 경우 대구경화, 대면적화되어 가는 반도체 집적 회로의 제조에서 두께 균일도가 양호한 박막을 용이하게 수득할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 아울러, 도면들에 있어서, 챔버, 척, 노즐, 회전부 등은 그 명확성을 기하기 위하여 다소 과장되어진 것이다. 또한, 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 장치와 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치는 반도체 소자, 평판 디스플레이 소자 등의 제조에서 가스를 사용하는 모든 단위 공정에 적용할 수 있다.

가스 분사 장치

도 1을 참조하면, 가스 분사 장치(100)는 노즐(12)과 회전부(14)를 포함한다.

상기 노즐(12)은 가스를 제공하는 라인(10)과 연결되어 상기 라인(10)으로부터 제공되는 가스를 분사시키는 부재이다. 특히, 상기 노즐(12)은 라인(10)을 기준으로 일정 각도를 갖도록 설치된다. 여기서, 상기 라인(10)이 수평 방향인 0°를 갖는다고 가정할 경우 상기 노즐(12)이 설치되는 각도는 언급한 라인(10)을 기준으로 약 10 내지 80°의 각도를 갖는 것이 바람직하고, 약 30 내지 60°의 각도를 갖는 것이 더욱 바람직하다.

상기 회전부(14)는 상기 노즐(12)의 일 부위에 설치되어 상기 노즐(12)을 회전시킬 수 있는 부재이다. 특히, 상기 회전부(14)는 상기 노즐(12)이 라인(10)과 연결되는 부위에 설치되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 회전부(14)는 상기 노즐(12)의 용이한 회전을 위하여 볼-조인트를 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 가스 분사 장치(100)는 상기 노즐(12)을 회전시키는 회전부(14)를 포함함으로써 상기 노즐(12)이 회전되는 상태에서 가스를 분사시킬 수 있다. 이에, 상기 가스 분사 장치(100)를 사용할 경우에는 가스가 분사되는 상태, 위치, 흐름 등을 적절하게 조정할 수 있다. 특히, 상기 가스 분사 장치(100)를 반도 체 집적 회로 제조 장치 중에서 화학기상증착 장치 등과 같은 박막 적층 장치에 적용할 경우에는 가스의 방향성을 적절하게 조정하여 양호한 두께 균일도를 갖는 박막을 용이하게 수득할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 가스 분사 장치(100)를 반도체 집적 회로 제조 장치 중에서 식각 장치와 같은 패터닝 형성 장치에 적용할 경우에도 가스의 방향성을 적절하게 조정하여 양호한 식각 균일도를 갖는 패턴을 용이하게 수득할 수 있다.

언급한 본 발명의 일 실시예에서는 상기 라인(10)과 연결되는 노즐(12)이 하나인 것에 대해서 한정하고 있지만, 도 2에서와 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 라인(10)에 다수개의 노즐(12a, 12b, 12c)을 연결시킬 수 있다. 즉, 상기 노즐(12a, 12b, 12c)들은 상기 라인(10)으로부터 다수개가 분기되는 구조를 갖도록 연결시키는 것이다. 이때, 상기 노즐들(12a, 12b, 12c)은 상기 라인(10)으로부터 등간격을 가지면서 다수개가 분기되는 구조를 갖도록 연결시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2에서와 같이 상기 라인에 3개의 노즐들(12a, 12b, 12c)이 연결될 경우에는 상기 3개의 노즐들(12a, 12b, 12c)의 단부를 연결하는 원형의 연결선을 기준으로 약 120°의 각도를 갖는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 라인(10)에 연결되는 노즐(12)의 개수는 그 개수에 한정되지 않고, 공정 조건 등을 고려하여 그 개수를 적절하게 조절할 수 있음은 자명하다.

반도체 집적 회로 장치

이하, 언급한 가스 분사 장치를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치에 대 하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 집적 회로 제조 장치를 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3에 설치되는 가스 분사 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 3은 반도체 집적 회로 제조 장치(300)로써 상기 반도체 집적 회로 제조 장치(300)는 박막 적층 공정, 패터닝을 위한 식각 공정, 전처리 또는 후처리를 위한 세정 공정 등에 적용할 수 있고, 언급한 예들에 한정되지 않는다. 다만, 가스를 사용하는 반도체 집적 회로의 제조 공정 모두에 적용될 수 있다.

상기 반도체 집적 회로 제조 장치(300)는 챔버(30)와, 척(32) 그리고 가스 분사부(40)를 포함한다.

상기 챔버(30)는 그 내부가 공정 조건에 부합되게 조성되어야 한다. 즉, 온도 조건, 압력 조건 등이 설정된 공정 조건에 부합되게 조성되어야 하는 것이다. 이에, 상기 챔버(30)는 외부로부터 밀폐되는 구조를 갖고, 그 일측에 압력 조건을 조정하기 위한 진공 펌프(도시되지 않음) 등과 같은 부재, 온도 조건을 조정하기 위한 히터(도시되지 않음) 등과 같은 부재가 연결된다. 또한, 상기 반도체 집적 회로 제조 장치(300)가 플라즈마를 사용할 경우에는 상기 챔버(30)에 플라즈마를 생성하기 위한 부재 등이 연결된다.

상기 챔버(30) 내부에는 가스를 이용한 가공 처리를 위한 대상물(35)이 놓여지는 척(32)이 위치한다. 여기서, 상기 척(32)은 주로 상기 챔버(30) 내부의 저면에 위치하도록 설치한다. 아울러, 상기 척(32) 상부에 놓여지는 대상물(35)의 예로 서는 반도체 집적 회로의 제조를 위한 반도체 웨이퍼, 유리 기판 등을 들 수 있다. 그러나, 상기 척(32) 상부에 놓여지는 대상물(35)은 언급한 반도체 웨이퍼, 유리 기판 등에 제한되지는 않는다. 그러므로, 상기 대상물(35)은 표면 처리를 위한 섬유, 피혁 등도 포함할 수 있고, 언급한 예들에 제한되지 않음은 자명하다. 그리고, 상기 대상물(35)은 상기 척(32) 상에 직접적으로 놓여질 수도 있고, 리프트 핀 등에 의해 상기 척(32) 상부에 거치된 상태로 놓여질 수도 있다.

상기 가스 분사부(40)는, 도 4에 도시된 바와 같이 몸체(40a), 노즐(40b) 및 회전부(40c)를 포함한다.

상기 몸체(40a)는 그 일 부위(Ⅳ)가 외부로부터 상기 챔버(30) 내부로 가스를 제공하는 라인(도시되지 않음)과 연결되는 부재이다. 아울러, 상기 몸체(40a)는 상기 챔버(30) 내벽을 따라 설치된다. 이때, 상기 챔버(30)가 원통형일 경우에는 상기 몸체(40a)는 원형 구조를 갖고, 상기 챔버(30)가 육면체일 경우에는 상기 몸체(40a)는 사각형 구조를 갖는다. 그리고, 상기 챔버(30) 내벽을 따라 설치되는 몸체(40a)는 상기 가스를 몸체(40a) 내부로 유도하는 유로를 제공한다. 즉, 상기 몸체(40a)는 언급한 라인과 연결되고, 상기 라인으로부터 제공되는 가스를 챔버(30) 내부로 유도하는 기능을 갖는 것이다. 또한, 상기 몸체(40a)는 척(32) 상부에 위치하게 설치되는 것이 바람직하다. 그 이유는 상(上)방향으로 가스를 제공하는 것에 비해 하(下)방향으로 가스를 제공하는 것이 공정 수행의 측면에서 보다 유리하기 때문이다.

본 실시예에서 언급하고 있는 가스 분사부(40)의 노즐(40b) 및 회전부(40c) 는 상기 몸체(40a)에 설치되는 것을 제외하고는 언급한 가스 분사 장치(100)의 노즐(12) 및 회전부(14)와 그 구성이 거의 유사하기 때문에 이하에서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 실시예에서의 가스 분사부(40)에서 상기 노즐(40b)은 상기 몸체(40a)로부터 상기 챔버(30) 내부로 돌출되게 형성되고, 더불어 상기 몸체(40a)의 수평 방향을 기준으로 일정 각도를 갖도록 설치된다. 여기서, 상기 노즐(40b)이 설치되는 각도는 상기 몸체(40a)가 수평 방향인 0°를 갖는다고 가정할 경우 상기 몸체(40a)를 기준으로 약 10 내지 80°의 각도를 갖는 것이 바람직하고, 약 30 내지 60°의 각도를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 노즐(40b)은 상기 몸체(40a)로부터 등간격을 가지면서 다수개가 분기되는 구조를 갖도록 설치된다. 즉, 상기 몸체(40a)를 따라 등간격을 가지면서 연속적으로 설치되는 구조를 갖는 것이다.

이와 같이, 언급한 반도체 집적 회로 제조 장치(300)는 회전 가능한 노즐(40b)은 갖는 가스 분사부(40)를 포함함으로써 공정이 이루어지는 대상물(35)에 가스의 제공을 적절하게 조정할 수 있다. 즉, 가스가 분사되는 상태, 위치, 흐름 등을 적절하게 조정할 수 있는 것이다. 그러므로, 상기 반도체 집적 회로 제조 장치(300)를 사용할 경우에는 원하는 스팩을 갖는 결과물을 용이하게 수득할 수 있다.

본 발명의 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치는 가스가 분사되는 상태, 위치, 흐름 등을 적절하게 조정할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치는 가스의 제공에 따른 공정 변수를 적절하게 조절함으로써 가스를 이용한 공정에 적극적으로 적용할 수 있다. 아울러, 대구경화, 대면적화를 요구하는 보다 최근의 반도체 집적 회로의 제조에 적극적으로 활용할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치는 노즐이 갖는 구조를 간단하게 개선시킬 수 있기 때문에 저비용으로도 그 적용이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

가스를 제공하는 라인과 연결되면서 상기 라인을 기준으로 일정 각도를 갖도록 설치되고, 상기 라인으로부터 제공되는 가스를 분사하는 노즐; 및

상기 노즐이 회전 가능하게 상기 노즐 일 부위에 설치되는 회전부를 포함하는 가스 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 노즐은 상기 라인으로부터 다수개가 분기되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 가스 분사 장치.
제2 항에 있어서, 상기 노즐은 상기 라인으로부터 등간격을 가지면서 다수개가 분기되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 가스 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 회전부는 상기 라인과 노즐이 연결되는 부위에 설치되는 볼-조인트(ball joint)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분사 장치.
챔버;

상기 챔버 내부에 위치하고, 가스를 이용한 가공 처리를 위한 대상물이 놓여지는 척; 및

그 일 부위는 외부로부터 상기 챔버 내부로 가스를 제공하는 라인과 연결되 면서 상기 척 상부의 챔버 내벽을 따라 설치되어 상기 가스를 그 내부로 유도하는 유로(uro)를 제공하는 몸체와, 상기 몸체로부터 상기 챔버 내부로 돌출되게 형성되면서 상기 몸체의 수평 방향을 기준으로 일정 각도를 갖도록 설치되어 상기 몸체로부터 제공되는 가스를 상기 챔버 내부로 분사하는 노즐과, 상기 노즐 일 부위에 설치되어 상기 노즐을 회전시키는 회전부를 포함하는 가스 분사부를 포함하는 반도체 집적 회로 제조 장치.
제5 항에 있어서, 상기 가스 분사부에서 상기 노즐은 상기 몸체에 등간격을 가지면서 다수개가 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 제조 장치.
제5 항에 있어서, 상기 가스 분사부에서 상기 노즐은 상기 몸체로부터 등간격을 가지면서 다수개가 분기되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로 제조 장치.
제5 항에 있어서, 상기 가스 분사부에서 상기 회전부는 상기 몸체와 노즐이 연결되는 부위에 설치되는 볼-조인트(ball joint)를 포함하는 것을 특징으로 반도체 집적 회로 제조 장치.