KR0128210Y1 - 반도체 성막장치의 분산헤드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 성막장치의 분산헤드에 관한 것으로, 종래에는 분배판의 단부가 직각형상으로 되어 있어 와류발생으로 인한 이물질이 발생하여 웨이퍼가 오염되는 문제점이 있었고, 분산헤드의 하단부는 외축으로 반응가스의 손실이 발생하여 웨이퍼에 증착되는 산화막 또는 질화막 등의 유니퍼머티(UNIFORMITY)가 저하되는 문제점이 있었던 바, 본 고안은 외측커버(10)의 내측에 주입되는 반응가스를 분배하기 위한 다수개의 분배판(11)이 등간격으로 설치되어 있는 산화막 증착장치의 분산헤드에 있어서, 상기 분배판(11)의 단부에 반응가스의 와류발생으로 인한 이물발생을 방지하기 위하여 라운드부(11a)를 각각 형성함으로써 웨이퍼의 오염이 방지되는 효과가 있고, 상기 분배판(11)을 분산헤드의 전,후부 보다 중간부로 갈수록 웨이퍼(15)와 멀어지도록 설치하여 반응가스가 웨이퍼의 전,후부와 중간부에 균일하게 공급되도록 함으로써 증착의 유니퍼머티를 향상시키는 효과가 있다.

Description

반도체 성막장치의 분산헤드

제1도는 종래 반도체 성막장치의 분산헤드를 보인 사시도.

제2도는 종래 반도체 성막장치의 분산헤드를 이용하여 반응가스를 공급하는 상태를 보인 상태도.

제3도는 본 고안 반도체 성막장치의 분산헤드를 보인 사시도.

제4도는 본 고안 반도체 성막장치의 분산헤드를 이용하여 웨이퍼를 증착시키는 상태를 보인 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 외측커버 11 : 분배판

11a : 라운드부 12 : 배기구

13 : 가스 주입구 15 : 웨이퍼

본 고안은 반도체 웨이퍼 제조공정 중 웨이퍼에 산화막 또는 질화막 등을 증착하는 성막장치의 분산헤드(DISPERSION HEAD)에 관한 것으로, 특히 분산헤드에 설치되는 분배판의 단부에 각각 라운드부를 형성하고, 웨이퍼에 대응되는 분배판을 중간부로 갈수록 웨이퍼에서 멀어지도록 오목하게 설치하여, 이물질을 감소시키고 증착의 유니포머티(UNIFORMITY)를 향상시키도록 하는데 적합한 반도체 성막장치의 분산헤드에 관한 것이다.

제1도는 종래 반도체 성막장치의 분산헤드를 보인 사시도이고, 제2도는 종래 반도체 성막장치의 분산헤드를 이용하여 반응가스를 공급하는 상태를 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 반도체 성막장치의 분산헤드는 외측에 설치되는 외측커버(1)와, 그 외측커버(1)의 내부에 등간격으로 다수개 설치되어 공급되는 반응가스를 분배하는 분배판(2)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 외측커버(1)의 상부에는 반응후의 반응가스를 배출하기 위한 배기구(3)가 설치되어 있고, 상기 분배판(2)의 상부에는 반응가스를 공급하기 위한 가스 주입구(4)가 설치되어 있다.

상기 도면중 미설명부호 5는 웨이퍼가 장착되는 트레이 이고, 6은 산화막 또는 질화막 등을 증착하기 위하여 트레이에 장착된 웨이퍼를 보인 것이다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 성막장치의 분산헤드를 이용하여 웨이퍼에 산화막 또는 질화막 등을 증착시키는 동작을 제2도를 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트레이(5)에 웨이퍼(6)를 장착하고 그 트레이(5)를 산화막 증착장치의 내부로 이동시킨다. 그런 다음, 상기 트레이(5)에 장착된 웨이퍼(6)가 분산헤드의 하부를 지나갈때 상기 가스 주입구(4)를 통하여 반응가스를 주입하는 것이다.

이와 같이 주입되는 반응가스는 외측커버(1)의 내측에 설치된 분배판(2)에 의해 분배되어 웨이퍼(6)에 증착되며, 상기와 같이 반응이 끝난 반응가스는 배기구(3)와 분산헤드의 하부에서 외측으로 배기되고, 또한 이동하는 트레이(5)외 트레이(5) 사이의 공간으로 배기된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 반도체 성막장치의 분산헤드는 분배판(2)의 단부가 직각형상으로 되어 있어 주입되는 반응가스의 와류가 형성되기 때문에 이물질이 발생하여 웨이퍼(6)를 오염시키는 문제점이 있었다.

그리고, 주입되는 반응가스가 분산헤드와 웨이퍼(6) 사이의 외측으로 많이 배기되어 소모되기 때문에 웨이퍼(6)의 중간부와 전, 후부는 증착두께 차이가 발생하여 형성되는 막의 유니퍼머티가 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 여러 문제점을 갖지 않는 반도체 성막장치의 분산헤드를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 반응가스를 분배하는 분배판의 단부에 각각 라운드부를 형성하여 반응가스의 와류발생으로 인한 이물질 발생을 방지함으로써 웨이퍼의 오염을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 성막장치의 분산헤드를 제공함에 있다.

본 고안의 또다른 목적은 웨이퍼에 증착되는 막의 두께가 일정하도록 하여 증착두께의 유니퍼머티를 향상시키도록 하는데 적합한 반도체 성막장치의 반도체 성막장치의 분산헤드를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 외측커버의 내측에 주입되는 반응가스를 분배하기 위한 다수개의 분배판이 등간격으로 설치되어 있는 반도체 성막장치의 분산헤드에 있어서, 상기 분배판의 단부에 반응가스의 와류가 발생하는 것을 방지하여 균일한 막형성을 위한 라운드부를 각각 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 성막장치의 분산헤드가 제공된다.

상기 분배판의 하단부는 중간부로 갈수록 전,후부보다 웨이퍼와 멀어지도록 설치한 것을 특징으로 한 것을 반도체 성막장치의 분산헤드를 제공함에 있다.

이하, 상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 반도체 성막장치의 분산헤드를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안 반도체 성막장치의 분산헤드를 보인 사시도이고, 제4도는 본 고안 반도체 성막장치의 분산헤드를 이용하여 웨이퍼를 증착하는 상태를 보인 상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안 반도체 성막장치의 분산헤드는 외측에 설치되는 외측커버(10)와, 그 외측커버(10)의 내부에 등간격으로 다수개 설치되어 공급되는 반응가스를 분배하는 분배판(11)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 외측커버(10)의 상부에는 반응후의 반응가스를 배출하기 위한 배기구(12)가 설치되어 있고, 상기 분배판(11)의 상부에 반응가스를 공급하기 위한 가스 주입구(13)가 설치되어 있는 구성은 종래와 동일하다.

여기서, 본 고안은 상기 분배판(11)의 단부에 반응가스의 와류가 발생하는 것을 방지하기 위하여 라운드부(11a)를 각각 형성하였다.

그리고, 상기 분배판(11)이 분산헤드의 하단부가 전,후부에서 중간부로 갈수록 웨이퍼(15)와 떨어지도록 오목하게 설치하여, 반응가스가 웨이퍼(15)의 전,후부와 중간부에 균일하게 분산되도록 한 것이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 성막장치의 분산헤드를 이용하여 웨이퍼에 산화막 또는 질화막 등을 증착시키는 동작을 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

트레이(14)에 장착된 웨이퍼(15)가 증착장치의 내부로 이동하여 분산헤드의 하부에 위치하면 가스 주입구(13)를 통하여 반응가스를 주입한다.

상기와 같이 분산헤드의 내부로 주입되는 반응가스는 분배판(11)에 의해 분배되고, 그 분배된 반응가스는 웨이퍼(15)에 공급되어 막을 증착시킨다. 그리고, 반응이 끝난 반응가스는 배기구(12)와 분산헤드의 하단부 외측 또는 트레이(14)와 트레이(14) 사이의 공간부로 배기된다.

이때 본 고안은 분배판(11)의 단부가 라운드 형상을 이루고 있기때문에 반응가스의 와류발생이 방지되어 이물질이 발생하지 않고, 상기와 같이 분산헤드의 하단부 외측으로 손실되는 반응가스의 양만큼 분산헤드의 중간부에 설치된 분배판(11) 사이로 공급되는 반응가스가 웨이퍼(15)에 적게 증착되어 웨이퍼(15)의 균일한 증착이 이루어지는 것이다.

상기 반응가스로는 SiH₄, PH₃, O₂등을 사용한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안 반도체 성막장치의 분산헤드는 분배판의 단부에 라운드부를 형성하여 공급가스의 와류발생을 방지함으로써 이물질의 발생이 방지되어 웨이퍼의 오염을 방지하는 효과가 있고, 분배판을 분산헤드 하단부의 전,후부에서 중간부로 갈수록 웨이퍼에서 멀어지게 설치하여 웨이퍼에 증착되는 공급가스의 양을 일정하게 공급함으로써 증착의 유니퍼머티를 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 다수개의 분배판이 등간격으로 설치되어 있는 반도체 성막장치의 분산헤드에 있어서, 상기 분배판의 단부에 라운드부를 각각 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 성막장치의 분산헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 분배판을 분산헤드 하단부의 전,후부 보다 중간부로 갈수록 웨이퍼와 멀어지도록 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 성막장치의 분산헤드.