KR940007175Y1 - 웨이퍼의 저압 증착장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

웨이퍼의 저압 증착장치

제1도는 본고안 장치의 종단면도.

제2도는 본고안 장치의 요부인 가스 분사용 어댑터의 일부를 단면으로 나타낸 사시도.

제3도는 종래 장치의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 인너튜브 4 : 가스노즐

8 : 보우트 9 : 웨이퍼

10 : 보우트 홀더 13 : 가스분사용 어댑터

13a : 내공간부 13b : 분사공

본 고안은 웨이퍼의 표면에 증착막을 형성시키는 웨이퍼(wafer)의 저압 증착장치에 관한것으로서, 특히 8"의 웨이퍼를 저압증착시킬때 주입가스를 튜브내에 균일하게 분포시킬수 있도록 한것이다.

일반적으로 저압 증착장치는 밀폐된 튜브에 진공 펌프로 계속 배기시키면서 일정량(30-300cc/min)의 반응물질을 튜브내로 흘려주게 된다.

이때 웨이퍼를 히터에 의해 적당한 온도로 유지시켜 주면 반응물질의 화학반응에 의해 일정한 속도로 웨이퍼의 표면에 증착이 일어나게 된다.

저압증착장치의 특성은 증착될때 튜브의 압력(증착압력)이 200-700m Torr로 저압이라는 것과 단순한 열에너지에 의하여 반응이 진행되어 증착막의 균일도 및 스텝커버레지(Step Coverage)가 좋으며, 양질의 증착막을 한껴번에 많은 량의 웨이퍼(50-200장)위에 증착시킬수 있으므로 생산원가를 줄일수 있어 대량 생산에 유리하게 되는 장점을 가지게 된다.

종래의 저압증착장치는 제3도에 도시한 바와같이 아우트 튜브(21)의 외측에 히터(22)가 설치되어 있고 내부에는 인너튜브(23)가 설치되어 있다.

또한 아우트튜브(21)의 하방 일측에 가스노즐(24)이 설치되어 가스를 인너튜브(23)내로 공급시킬수 있도록되어있고 그 반대측에는 진공펌프(도시는 생략함)에 의해 튜브(21)(23)내의 압력을 저하시키기 위한 배기관(25)이 설치되어 있다.

그리고 하부에 설치된 뚜껑(26)에는 아우트튜브(21)와 기밀을 유지하기 위해 오링(도시는 생략함)이 설치되어 있고 이 오링을 고온(600-800℃)으로 부터 보호하기 위해 냉각수(27)가 흐르도록 되어있다.

따라서 보우트(28)에 웨이퍼(29)를 적재시키고 가스 노즐(24)을 통해 반응 가스를 인너튜브(23)에 공급함과동시에 진공펌프에 의해 튜브(21) (23)내를 저압으로 유지하면 반응물질의 화학반응에 따라 일정한 속도로 웨이퍼(29)에 증착이 일어나게 된다.

그러나 이러한 종래의 장치에서 웨이파(29)를 8"로 할 경우에 튜브(21)(23)의 직경 또한 비례하여 커지게되고, 이에 따라 진공펌프의 배기로 인해 주입된 가스가 보우트(28)의 하부에서 상부까지 균일하게 분포되지않는 결점이 있었다,

이와같은 결점을 감안하여 가스의 주입시에 보우트(28)를 회전시켜 증착두께의 균일도를 극복하려고 했으나 이또한 두종류 가스의 반응에서는 두 가스의 분포가 불균일하게 되어 반응비가 각각 달라지게 되므로 굴절률이박막에서 일정하게 되지 않아 박막의 특성을 저하시키게 되는 결점이 있었고, 또한 오링을 냉각시키기 위해 냉각수가 뚜껑(26) 의 내부로 통과하기 때문에 뚜껑(26) 부분의 온도가 낮아져 가스 잔유물인 파우더등의 부산물이 생성되어 웨이퍼(29)를 오염시키게 되는 결점도 있었다.

본고안은 종래의 이와같은 결점을 감안하여 안출한 것으로서, 튜브내의 공급되는 반응물질을 골고루 분산시켜 웨이퍼에 증착되는 박막의 두께를 균일하게 할수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본고안 형태에 따르면, 인너튜브에 웨이퍼가 적재된 보우트를 내장하여 가스노즐을 통해 공급되는 반응 가스에 의해 웨이퍼에 박막을 증착하도록 된것에 있어서, 보우트 홀더의 외측에 내공간부를 가진 가스 분산용 어댑터를 설치하고 상기 가스 분산용 어댑터의 상부에는 다수개의 본사공을 형성하여 가스 노즐을 통해 공급된 반응 가스가 분사공을 통해 상부로 분사될수 있도록 된 웨이퍼의 저압 증착장치가 제공된다.

이하, 본고안을 일실시예로 도시한 첨부된 도면 제1도 및 제2도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과같다.

첨부도면 제1도는 본고안 장치의 종단면도이고, 제2도는 본고안 장치의 요부인 가스분사용 어댑터의 일부를단면으로 나타낸 사시도로서, 아우트 튜브(1)의 외측에 웨이퍼(9)를 적당한 온도로 유지시켜 주기 위한 히터(2)가 설치되어 있고 상기 아우트 튜브(1)의 내측으로는 가스 노즐(5)을 통해 유입되는 반응 가스에 의해 웨이퍼(9)를 증착시키기 위한 인너튜브(3)가 설치되어 있다.

그리고 가스 노즐(4)의 반대측 아우트 튜브(1)에 진공펌프(도시는 생략함)에 의해 튜브대를 저압으로 유지하기 위한 배기관(5)이 설치되어 있고 하방의 뚜껑(6)과 플랜지(12)와 그리고 아우트 튜브(1)사이에는 기밀을 유지하기 위한 오-링(11)이 설치되어 있으며, 오-링을 고온으로 부터 보호하기 위해 뚜껑(6)의 내부에는 냉각수(7)가 흐르도록 되어 있다.

그리고 인너튜브(3)에 웨이퍼(9)가 삽입된 보우트(8)가 얹혀지는 보우트 홀더(10)가 설치되어 있고 보우트홀더(10)의 외측으로는 내공간부(13a)를 가진 가스 분산용 어댑터(13)가 설치되어 있으며 상기 가스 분산용어댑터(13)의 상부에는 내공간부(13a)와 통하여 지게 다수개의 분사공(13b)이 형성되어 있다.

이때 가스 분산용 어댑터(13)는 석영 또는 단일 금속이나 기타 합금 형태의 금속으로 제작할수 있으며, 그형상에 있어서도 원통형이나 타원형등 여러 형태로 할수있다.

이와같이 구성된 본고안의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 보우트(8)에 증착시키고자 하는 웨이퍼(9)를 적재한후 인너튜브(3)내에 내장시키고 진공 펌프를 작동시키면 튜브(1)(3)내에 저압이 유지된다.

이러한 상태에서 가스 노즐(4)을 통해 반응 가스를 주입시키면 히터(2)에 의해 적당한 온도를 유지하고 있던웨이퍼(9)에 증착이 일어나게 되는데, 이때 주입된 반응가스는 가스 분산용 어댑터(13)의의 내공간부(13a)에서 일정한 압력을 유지한채 상부에 형성된 다수개의 분사공(13b)을 통해 인너튜브(3)내에 골고루 분사되므로 가스 반응비가 인너튜브(3)내에 균일하게 분포되어 지는 것이다.

이상에서와 같이 본고안 장치는 보우트 홀더(10)의 외측에 내공간부(13a)를 가진 가스분산용 어댑터(13)를 설치하는 간단한 구조에 의해 인너튜브(3)내의 압력을 항상 일정하게 유지시킴과 동시에 반응 가스를 골고루 분산시키게 되므로 8"의 웨이퍼(9)를 균일한 두께로 증착시킬수 있어 굴절율이 일정한 웨이퍼를 얻을수 있게된다.

Claims (1)

1. 인너튜브(3)에 웨이퍼(9)가 적재된 보우트(8)를 내장하여 가스 노즐(4)을 통해 공급되는 반응가스에 의해 웨이퍼(9)에 박막을 증착하도록 된것에 있어서, 보우트홀더(10)의 외측에 내공간부(13a)를 가진 가스 분산용어댑터(13)를 설치하고 상기 가스 분산용 어댑터(13)의 상부에는 다수개의 분사공(13b)을 형성하여 가스 노즐(4)을 통해 공급된 반응 가스가 분사공(13b)을 통해 상부로 분사될수 있도톡 하여서 된 웨이퍼의 저압 증착장치.