KR101252503B1 - Shower-head for depositing thin film on wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 박막증착용 샤워헤드는 웨이퍼가 배치되는 리액터의 내부 공간에 상기 웨이퍼의 상방에 배치되며, 제1소스가스가 유입되는 제1공급유로와, 상기 제1공급유로와 상호 격리되게 형성되며 제2소스가스가 유입되는 제2공급유로가 형성된 유로부를 가지는 탑 플레이트; 상기 탑 플레이트의 하방에 배치되며, 상기 탑 플레이트와의 사이에 상기 제2공급유로와 통하며 상기 제2공급유로를 통해 유입된 상기 제2소스가스가 확산되는 공간인 제2소스가스 확산공간이 밀폐되게 형성되며, 상기 제1공급유로와 통하는 제1관통공과, 상기 제1관통공과 격리되게 배치되며 상기 제2소스가스 확산공간과 통하도록 형성된 다수의 제2관통공을 가지는 미드 플레이트; 상기 미드 플레이트의 하방에 배치되며, 상기 미드 플레이트와의 사이에 상기 제1관통공과 통하며 상기 제1관통공을 통해 유입된 상기 제1소스가스가 확산되는 공간인 제1소스가스 확산공간이 밀폐되게 형성되며, 상기 제1소스가스 확산공간과 연결되는 다수의 제1배출공과, 상기 제2관통공들 각각과 통하도록 상기 제2관통공들 각각과 대응되는 위치에 형성되며 상기 제1배출공과 격리되게 배치되어 있는 다수의 제2배출공을 가지는 엔드 플레이트; 및 상기 탑 플레이트의 유로부를 상기 미드 플레이트에 고정시키는 고정수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다. The thin film deposition showerhead according to the present invention is disposed above the wafer in an inner space of the reactor in which the wafer is disposed, and is formed to be separated from the first supply channel through which the first source gas is introduced and the first supply channel. A top plate having a flow path part in which a second supply flow path through which the second source gas flows is formed; A second source gas diffusion space disposed below the top plate, the second source gas diffusion space communicating with the second supply flow path and spaced between the top plate and the second source gas introduced through the second supply flow path; A mid plate formed to be sealed and having a first through hole communicating with the first supply passage and a plurality of second through holes arranged to be separated from the first through hole and communicating with the second source gas diffusion space; The first source gas diffusion space, which is disposed below the mid plate and communicates with the first through hole and flows through the first through hole, is spaced between the mid plate and the first source gas. And a plurality of first discharge holes connected to the first source gas diffusion space and formed at positions corresponding to each of the second through holes so as to communicate with each of the second through holes. An end plate having a plurality of second outlet holes disposed in isolation; And fixing means for fixing the flow path portion of the top plate to the mid plate.
Description
도 1은 종래의 일례에 따른 박막증착장치의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a thin film deposition apparatus according to a conventional example.
도 2는 도 1에 도시된 샤워헤드의 개략적인 평면도이다. FIG. 2 is a schematic plan view of the showerhead shown in FIG. 1.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워헤드의 개략적인 평면도이다. 4 is a schematic plan view of a showerhead according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4.
도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 4.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도이다. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 개략적인 단면도이다. 8 is a schematic cross-sectional view of a showerhead according to another embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에 도시된 볼트의 평면도이다. 9 is a plan view of the bolt shown in FIG. 8.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...탑 플레이트 11...유로부10 ...
20...미드 플레이트 21...돌출부20.Mid plate 21.Protrusion
22...제2소스가스 확산공간 23...결합 돌출부22 ... second source
30...엔드 플레이트 W...웨이퍼 30 ... end plate W ... wafer
31...접촉부 32...제1소스가스 확산공간31
40...히팅부재 50...단열부재40.
60...게스켓 71...슬리브60 ... Gasket 71 ... Sleeve
72...부싱 73,B...볼트72 ... Bushing 73, B ... Bolt
74...플러그 100, 100a...박막증착용 샤워헤드74
111...제1공급유로 112...제2공급유로111 ...
113...결합공 113a...나사공113 ... Joint 113a ... Screw
200...리액터 201...제1관통공 200.Reactor 201.1 through
202...제2관통공 301...제1배출공 202 ... 2nd through
302...제2배출공 601...통공302 ...
721...공간부 A...용접부721.Space Part A ... Welding Part
본 발명은 박막증착용 샤워헤드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼에 박막이 형성되도록 그 웨이퍼를 향해 소스가스를 분사하는 박막증착용 샤워헤드에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film deposition shower head, and more particularly, to a thin film deposition shower head for injecting a source gas toward the wafer to form a thin film on the wafer.
박막증착장치에는 물리적기상증착장치, 화학적기상증착장치 및 원자층 증착장치 등 여러 가지가 있으며, 최근에는 박막을 얇게 증착할 수 있을 뿐만 아니라 그 박막의 조성도 용이하게 제어할 수 있다는 장점 때문에 원자층 증착장치가 널리 사용되고 있다. There are many kinds of thin film deposition apparatuses, such as physical vapor deposition apparatus, chemical vapor deposition apparatus, and atomic layer deposition apparatus. Recently, the atomic layer is advantageous because it can not only thinly deposit a thin film but also easily control the composition of the thin film. Deposition apparatuses are widely used.
이러한 박막증착장치의 일례는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 박막증착장치(1)는 내부공간을 가지는 리액터(200)와, 상기 리액터(200)의 내부공간에 승강 가능하게 설치되며 웨이퍼(W)가 배치되는 히터(300)와, 상기 히터(300)에 배치된 웨이퍼(W)에 박막이 형성되도록 그 웨이퍼를 향해 소스 가스를 분사하는 샤워헤드(100')를 구비한다. An example of such a thin film deposition apparatus is shown in FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the thin
상기 샤워헤드(100')는 상기 웨이퍼의 상방에 서로 순차적으로 적층되며 그 테두리부가 서로 나사 결합되는 탑 플레이트(10')와, 미드 플레이트(20')와, 엔드 플레이트(30')를 구비한다. The
상기 탑 플레이트(10')에는 제1소스가스가 공급되는 제1공급유로(111')와, 상기 제1공급유로(111')와 서로 격리되도록 형성되며 제2소스가스가 공급되는 제2공급유로(112')가 형성되어 있다. 그리고, 상기 탑 플레이트(10')의 내측면에는 상기 탑 플레이트(10')를 가열하기 위한 히팅부재(40')와, 상기 히팅부재(40')에서 발생된 열을 단열시키는 단열부재(50')가 배치되어 있다. The top plate 10 'is provided with a first supply passage 111' to which the first source gas is supplied, and a second supply formed to be isolated from the first supply passage 111 'and supplied with the second source gas. The flow path 112 'is formed. In addition, a heating member 40 'for heating the top plate 10' and an
상기 미드 플레이트(20')에는 상기 제1공급유로(111')와 통하는 제1관통공(201')과, 상기 제1관통공(201')과 격리되게 형성된 다수의 제2관통공(202')이 형성되어 있다. 상기 제1관통공(201')은 상기 미드 플레이트(20')의 내측 바닥면에 대해 돌출 형성된 돌출부(21')에 형성되어 있으며, 상기 돌출부(21')와 상기 탑 플레이트(10') 사이에는 니켈로 이루어진 게스켓(60')이 개재되어 있다. 상기 탑 플레이트(10')와 미드 플레이트(20') 사이에는, 일측은 상기 제2공급유로(112')와 통하며 타측은 상기 제2관통공(202')과 통하도록 밀폐되게 형성된 제2소스가스 확산공간(22')이 형성되어 있다. The
상기 엔드 플레이트(30')의 내측 바닥면에는 상기 제2관통공(202')들 각각과 대응되는 위치에 돌출되게 형성된 다수의 접촉부(31')가 마련되어 있다. 상기 각 접촉부(31')는 상기 미드 플레이트(20')의 외측 바닥면과 접촉하도록 배치된다. 상기 각 접촉부(31')에는 상기 각 제2관통공(202')과 연결되도록 관통 형성된 제2배출공(302')이 마련되어 있다. 그리고, 상기 제2배출공(302')들 사이에는 상기 제2배출공(302)과 격리되게 형성된 제1배출공(301')이 마련되어 있다. 상기 미드 플레이트(20')와 엔드 플레이트(30') 사이에는, 일측은 상기 제1공급유로(111')와 통하며 타측은 상기 제1배출공(301')과 통하도록 밀폐되게 형성된 제1소스가스 확산공간(32')이 형성되어 있다. The inner bottom surface of the end plate 30 'is provided with a plurality of contact portions 31' protruded at positions corresponding to each of the second through holes 202 '. Each of the contact portions 31 'is arranged to contact the outer bottom surface of the mid plate 20'. Each of the
상술한 바와 같이 구성된 박막증착장치의 샤워헤드(100')에 있어서는, 제1공급유로(111')를 통해서 공급된 제1소스가스가 제2소스가스 확산공간(22')으로 확산되는 것이 방지되도록 탑 플레이트(10')의 외측 바닥면과 미드 플레이트의 돌출부(21') 사이에 게스켓(60')이 설치되어 있다. 그러나, 탑 플레이트(10')의 내측면에 배치된 히팅부재(40')에 의해 탑 플레이트(10')가 가열되는 경우에는 그 탑 플레이트(10')가 변형되는 현상이 빈번하게 발생하게 되며, 이로 인하여 탑 플레이트(10')와 게스켓(60')이 밀착 결합되지 못함으로써 제1공급유로(111')를 통해서 공급된 제1소스가스가 제2소스가스 확산공간(22')으로 확산되는 현상이 자주 발생하게 된다. 이와 같이 제1소스가스가 제2소스가스 확산공간(22')로 확산되게 되면, 제2소스가스의 공급시 제2소스가스 확산공간(22')에 남아있는 제1소스가스와 제2소스가스가 혼합되게 되며, 결국 제1소스가스와 제2소스가스가 혼합된 가스가 웨이퍼로 분사되게 된다. 따라서, 웨이퍼에 원하는 조성의 박막을 형성할 수 없게 되는 문제점이 있었다. In the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제1소스가스 및 제2소스가스가 혼합되지 않고 각각 분사될 수 있도록 구조가 개선되어 웨이퍼에 원하는 조성의 박막을 형성시킬 수 있도록 하는 박막증착용 샤워헤드를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the structure so that the first source gas and the second source gas can be injected without mixing, thereby forming a thin film having a desired composition on the wafer. To provide a thin film deposition showerhead to be able to.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 박막증착용 샤워헤드는 웨이퍼가 배치되는 리액터의 내부 공간에 상기 웨이퍼의 상방에 배치되며, 제1소스가스가 공급되는 제1공급유로와, 상기 제1공급유로와 상호 격리되게 형성되며 제2소스가스가 공급되는 제2공급유로가 형성된 유로부를 가지는 탑 플레이트; 상기 탑 플레이트의 하방에 배치되며, 상기 탑 플레이트와의 사이에 상기 제2공급유로와 통하며 상기 제2공급유로를 통해 유입된 상기 제2소스가스가 확산되는 공간인 제2소스가스 확산공간이 밀폐되게 형성되며, 상기 제1공급유로와 통하는 제1관통공과, 상기 제1관통공과 격리되게 배치되며 상기 제2소스가스 확산공간과 통하도록 형성된 다수의 제2관통공을 가지는 미드 플레이트; 상기 미드 플레이트의 하방에 배치되며, 상기 미드 플레이트와의 사이에 상기 제1관통공과 통하며 상기 제1관통공을 통해 유입된 상기 제1소스가스가 확산되는 공간인 제1소스가스 확산공간이 밀폐되게 형성되며, 상기 제1소스가스 확산공간과 연결되는 다수의 제1배출공과, 상기 제2관통공들 각 각과 통하도록 상기 제2관통공들 각각과 대응되는 위치에 형성되며 상기 제1배출공과 격리되게 배치되어 있는 다수의 제2배출공을 가지는 엔드 플레이트; 및 상기 탑 플레이트의 유로부를 상기 미드 플레이트에 고정시키는 고정수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the thin film deposition showerhead according to the present invention is disposed above the wafer in an inner space of the reactor in which the wafer is disposed, and includes a first supply channel through which a first source gas is supplied, and the first supply channel. A top plate which is formed to be insulated from the supply passage and has a flow path portion in which a second supply passage through which the second source gas is supplied is formed; A second source gas diffusion space disposed below the top plate, the second source gas diffusion space communicating with the second supply flow path and spaced between the top plate and the second source gas introduced through the second supply flow path; A mid plate formed to be sealed and having a first through hole communicating with the first supply passage and a plurality of second through holes arranged to be separated from the first through hole and communicating with the second source gas diffusion space; The first source gas diffusion space, which is disposed below the mid plate and communicates with the first through hole and flows through the first through hole, is spaced between the mid plate and the first source gas. And a plurality of first discharge holes connected to the first source gas diffusion space and formed at positions corresponding to each of the second through holes so as to communicate with each of the second through holes. An end plate having a plurality of second outlet holes disposed in isolation; And fixing means for fixing the flow path portion of the top plate to the mid plate.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워헤드의 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이며, 도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도이다. 4 is a schematic plan view of a showerhead according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 4, and FIG. It is a cross-sectional view of the X-ray.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예의 박막증착용 샤워헤드(100)는 종래 기술에서 설명한 바와 마찬가지로 웨이퍼(W)가 배치되는 리액터(200)의 내부 공간에 상기 웨이퍼(W)의 상방에 배치된다. 상기 박막증착용 샤워헤드(100)는 탑 플레이트(10)와, 미드 플레이트(20)와, 엔드 플레이트(30)와, 고정수단을 구비한다. 4 to 7, the thin
상기 탑 플레이트(10)의 중앙에는 상기 탑 플레이트(10)의 내측 바닥면에 대해 돌출되게 형성된 유로부(11)가 마련되어 있다. 상기 유로부(11)에는 제1공급유로(111)와, 제2공급유로(112)와, 결합공(113)이 관통 형성되어 있다. 상기 제1공급유로(111)는 상기 유로부(11)의 중앙에 상하 방향으로 길게 형성되어 있다. 상기 제1공급유로(11)는 제1소스가스, 예를 들어 NH3가 공급되는 유로이다. 상기 제2공급유로(112)는 상기 제1공급유로(111)와 상호 격리되게 상하 방향으로 길게 형성 되어 있다. 상기 제2공급유로(112)는 제2소스가스, 예를 들어 TiCl4가 공급되는 유로이다. 상기 결합공(113)은 후술하는 고정수단에 포함되는 구성요소가 설치되는 부분이며, 이와 관련해서는 고정수단을 설명하는 부분에서 보다 상세하게 언급하기로 한다. 본 실시예에서, 상기 결합공(113)은 상기 제1공급유로(111)를 중심으로 대칭이 되도록 한 쌍이 마련되어 있다. In the center of the
상기 탑 플레이트(10)의 내측면에는, 상기 유로부(11)를 가열하기 위한 히팅부재(40)와, 상기 히팅부재(40)를 덮는 단열부재(50)가 순차적으로 적층되어 있다. 상기 히팅부재(40)에 의해 상기 탑 플레이트의 유로부(11)가 가열되게 되므로, 상기 제1공급유로(111) 및 제2공급유로(112)로 각각 공급되는 상기 제1소스가스 및 제2소스가스는 기체 상태가 유지되게 된다. On the inner surface of the
상기 미드 플레이트(20)는 상기 탑 플레이트(10)와 마주하도록 상기 탑 플레이트(10)의 하방에 배치된다. 상기 미드 플레이트(20)의 중앙에는 상기 미드 플레이트(20)의 내측 바닥면에 대해 돌출되게 형성된 돌출부(21)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 돌출부(21) 주위에는 결합 돌출부(23)가 배치되어 있다. 상기 결합 돌출부(23)는 상기 미드 플레이트(20)의 내측 바닥면에 대해 돌출되게 형성되어 있다. 상기 결합 돌출부(23)는 상기 탑 플레이트(10)의 외측 바닥면과 접촉되도록 배치되어 있다. 또한, 상기 결합 돌출부(23)는 상기 탑 플레이트의 유로부의 결합공(113)들과 대응되는 위치에 한 쌍이 마련되어 있다. 상기 결합 돌출부(23)에는 후술하는 고정수단에 포함되는 구성요소가 설치되며, 이와 관련해서는 고정수단을 설명하는 부분에서 상술하기로 한다. The
상기 미들 플레이트(20)에는 제1관통공(201)과, 제2관통공(202)이 형성되어 있다. 상기 제1관통공(201)은 상기 미드 플레이트의 돌출부(21)에 관통 형성되어 있다. 상기 제1관통공(201)은 상기 제1공급유로(111)와 통하도록 형성되어 있다. 상기 제2관통공(202)은 상기 제1관통공(201)과 격리되게 다수 형성되어 있다. 그리고, 상기 돌출부(21)와 상기 탑 플레이트(10)의 바닥면 사이에는 니켈 등과 같은 금속으로 이루어진 게스켓(60)이 개재되어 있다. 상기 게스켓(60)에는 상기 제1공급유로(111)와 제1관통공(201)과 각각 연결되게 형성된 통공(601)이 형성되어 있다. The
상기 미드 플레이트(20)와 상기 탑 플레이트(10) 사이에는 제2소스가스 확산공간(22)이 밀폐되게 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 제2소스가스 확산공간(22)은 상기 미드 플레이트(20)의 내측 바닥면과 상기 탑 플레이트(10)의 외측 바닥면 사이에 형성되어 있다. 상기 제2소스가스 확산공간(22)은 그 일측이 상기 제2공급유로(112)와 연결되며 그 타측이 상기 제2관통공(202)들과 통하도록 형성되어 있다. 상기 제2공급유로(112)를 통해서 공급된 상기 제2소스가스는 상기 제2소스가스 확산공간(22)에서 확산된 후에 상기 제2관통공(202)들 각각을 통해서 배출된다. A second source
상기 엔드 플레이트(30)는 상기 미드 플레이트(20)와 마주하도록 상기 미드 플레이트(20)의 하방에 배치된다. 상기 엔드 플레이트(30)에는 상기 엔드 플레이트(30)의 바닥면에 대해 돌출되게 형성된 다수의 접촉부(31)가 배치되어 있다. 상 기 다수의 접촉부(31)는 상기 제2관통공(202)들과 대응되는 위치에 형성되어 있다. 상기 다수의 접촉부(31)는 상기 미드 플레이트(20)의 외측 바닥면과 접촉하도록 배치되어 있다. The
상기 엔드 플레이트(30)와 상기 미드 플레이트(20) 사이에는 제1소스가스 확산공간(32)이 밀폐되게 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 제1소스가스 확산공간(32)은 상기 엔드 플레이트(30)의 내측 바닥면과 상기 미드 플레이트(20)의 외측 바닥면 사이에 형성되어 있다. 상기 제1소스가스 확산공간(32)은 상기 제1관통공(201)과 연결되어 있다. 상기 제1관통공(201)을 통해서 유입된 상기 제1소스가스는 상기 제1소스가스 확산공간(32)에서 확산된다. A first source
상기 엔드 플레이트(30)에는 제1배출공(301)과, 제2배출공(302)이 형성되어 있다. 상기 제1배출공(301)은 상기 제1소스가스 확산공간(32)과 연결되도록 다수 배치되어 있다. 따라서, 상기 제1소스가스 확산공간(32)에서 확산된 상기 제1소스가스는 상기 제1배출공(301)들을 통해서 하방으로 분사되게 된다. 상기 제2배출공(302)은 상기 각 접촉부(31)에 관통 형성되어 있다. 상기 제2배출공(302)들은 상기 제1배출공(301)들과 상호 격리되게 형성되어 있다. 상기 제2배출공(302)은 상기 제2관통공(202)과 연결되어 있다. 따라서, 상기 제2소스가스 확산공간(22)에서 확산된 상기 제2소스가스는 상기 제2관통공(202)들과 제2배출공(302)들을 통해서 하방으로 분사되게 된다. The
상기 탑 플레이트(10)와, 미드 플레이트(20)와, 엔드 플레이트(30)는 그 테두리부에 나사 결합되는 다수의 볼트(B)에 의해 상호 결합되어 있다. The
상기 고정수단은 상기 탑 플레이트의 유로부(11)를 상기 미드 플레이트(20)에 고정시킨다. 상기 고정수단은 슬리브(71)와, 부싱(72)과, 볼트(73)와, 플러그(74)를 구비한다. The fixing means fixes the
상기 슬리브(71)는 금속성 소재, 예를 들어 니켈 계열의 하스텔로이(hastelloy)로 이루어져 있으며, 양측이 개방된 중공 형상으로 이루어져 있다. 상기 슬리브(71)는 상기 탑 플레이트의 유로부의 결합공(113)들에 각각 삽입되도록 한 쌍이 마련되어 있다. 그리고, 상기 각 슬리브(71)는 상기 제2소스가스 확산공간(22)이 밀폐되도록 상기 탑 플레이트의 유로부(11)에 삽입되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 각 슬리브(71)의 바닥면의 둘레는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 상기 유로부의 각 결합공(113)의 하단 둘레와 용접되어 있다. 도 7에 도시된 참조부호 "A"는 용접부를 지시한다. 이와 같이 상기 각 슬리브(71)의 바닥면 둘레가 용접되면, 상기 제2소스가스 확산공간(22)에서 확산된 상기 제2소스가스가 상기 각 슬리브(71)의 외주면과 상기 각 결합공(113)의 내주면 사이의 미세한 틈새를 통해서 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다. The
상기 부싱(72)은 상기 각 슬리브(71)에 용접 등의 방법에 의해 결합되도록 한 쌍이 마련되어 있다. 상기 각 부싱(72)에는 상기 슬리브(71)와 통하며 양측으로 개방된 공간부(721)가 형성되어 있다. 상기 각 부싱(72)은 상기 슬리브(71)와 동일한 소재, 예를 들어 니켈 계열의 하스텔로이(hastelloy)로 이루어지는 것이 바람직하다. The
상기 볼트(72)는 상기 각 슬리브(71)를 관통하여 상기 미드 플레이트의 각 결합 돌출부(23)에 까지 나사 결합되도록 한 쌍이 마련되어 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 각 볼트(72)는 상기 미드 플레이트(20)를 관통하지 않도록 결합되어 있다. The
상기 플러그(74)는 상기 부싱의 공간부(721)에 대응되는 형상으로 이루어져 있다. 상기 플러그(74)는 한 쌍이 마련되어 있으며, 상기 각 플러그(74)는 상기 각 부싱의 공간부(721)에 끼워진다. 상기 각 플러그(74)는 니켈 계열의 하스텔로이(hastelloy) 등과 같은 금속성 소재로 이루어져 있다. 이와 같이, 상기 플러그(74)가 상기 부싱의 공간부(721)에 끼워짐으로써, 상기 제2소스가스 확산공간에서 확산된 상기 제2소스가스가 상기 볼트(72)의 외주면과 상기 슬리브(71)의 내주면 사이의 미세한 틈새를 통해서 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다. The
상술한 바와 같이 구성된 박막증착용 샤워헤드(100)에 있어서는, 제1공급유로(111)를 통해서 공급되는 제1소스가스는 미드 플레이트의 제1관통공(201)을 통해서 제1소스가스 확산공간(32)으로 유입되어 그 제1소스가스 확산공간(32)에서 확산된 후에, 엔드 플레이트의 제1배출공(301)들을 통해서 하방으로 분사되게 되다. 그리고, 제2공급유로(112)를 통해서 공급되는 제2소스가스는 제2소스가스 확산공간(22)으로 유입되어 그 제2소스가스 확산공간(22)에서 확산된 후에, 미드 플레이트의 제2관통공(202)들과 엔드 플레이트의 제2배출공(302)들을 통해서 하방으로 분사되게 된다. 상술한 바와 같이 제1소스가스와 제2소스가스가 하방으로 번갈아가면서 분사됨으로써, 샤워헤드(100)의 하방에 배치되는 웨이퍼(W)에 박막이 형성되게 된다. In the thin film
한편, 상술한 박막증착 과정에서는, 제1소스가스 및 제2소스가스가 기체 상태로 분사되도록, 히팅부재(40)에 의해 탑 플레이트가 고온, 예를 들어 400℃ 이상까지 가열된다. 그리고, 이와 같은 고온 상태에서 탑 플레이트(10)에 변형이 유발되는 경우에 있어서도, 본 실시예에 있어서는 종래와 달리 탑 플레이트의 유로부(11)가 한 쌍의 볼트(73)에 의해 미드 플레이트(20)에 고정되어 있으므로, 탑 플레이트(10)와 게스켓(60)이 밀착 결합되게 된다. 따라서, 제1공급유로(111)와 제1관통공(201)이 주위와 밀폐되게 서로 연결되게 되며, 이에 따라 종래와 달리 비록 탑 플레이트(10)가 가열되는 경우에도 탑 플레이트의 제1공급유로(111)를 통해서 공급되는 제1소스가스가 제2소스가스 확산공간(22)으로 확산되게 현상을 방지할 수 있게 된다. 이와 같이 제1소스가스가 제2소스가스 확산공간(22)으로 확산되는 현상을 방지되게 되어, 제1소스가스 및 제2소스가스는 서로 섞이지 않고 분사 가능 하게 되며, 이에 따라 웨이퍼(W)에 원하는 조성의 박막을 증착할 수 있게 된다. On the other hand, in the above-described thin film deposition process, the top plate is heated to a high temperature, for example 400 ℃ or more by the
또한, 본 실시예에 있어서는, 각 슬리브(71)의 바닥면 둘레가 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 용접되어 있으므로, 제2소스가스 확산공간(22)에서 확산된 제2소스가스가 각 슬리브(71)의 외주면과 각 결합공(113)의 내주면 사이의 미세한 틈새를 통해서 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다. 더불어, 각 부싱의 공간부(721)에 플러그(74)가 삽입되어 있으므로, 제2소스가스 확산공간(22)에서 확산된 제2소스가스가 각 볼트(72)와 슬리브(71) 사이의 미세한 틈새를 통해서 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있게 된다. In the present embodiment, since the bottom circumference of each
한편, 본 실시예에 있어서는 고정수단이 슬리브와, 부싱과, 볼트와, 플러그 를 포함하도록 구성되어 있으나, 고정수단이 볼트만을 구비하도록 구성할 수 있다. 즉, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막증착용 샤워헤드(100a)에 있어서는, 탑 플레이트의 유로부(11)와 미드 플레이트의 결합 돌출부(23)에 각각 한 쌍의 나사공(113a)이 형성되어 있으며 각 나사공(113a)에 볼트(72)가 나사결합됨으로써 탑 플레이트의 유로부(11)가 미드 플레이트(20)에 고정되게 된다. 따라서, 비록 탑 플레이트(10)가 히팅부재(40)에 의해 가열되는 경우에 있어서도 종래와 달리 제1공급유로(111)와 제1관통공(201)이 주위와 밀폐되게 서로 연결되게 되므로, 탑 플레이트의 제1공급유로(111)를 통해서 공급되는 제1소스가스가 제2소스가스 확산공간(22)으로 확산되게 현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 볼트의 머리(731) 둘레가 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 나사공(113a)의 상측 주위와 용접되어 있으므로, 제2소스가스 확산공간(22)이 밀폐되게 형성된다. 도 9에 도시된 참조부호 "A"는 용접부를 지시한다. 따라서, 제2소스가스 확산공간(22)에서 확산된 제2소스가스가 볼트(73)와 나사공(113a) 사이의 미세한 틈새를 통해서 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다. Meanwhile, in the present embodiment, the fixing means is configured to include a sleeve, a bushing, a bolt, and a plug, but the fixing means may be configured to include only the bolt. That is, as shown in FIG. 8, in the thin film
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. As mentioned above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 한 쌍의 슬리브와 부싱과 볼트와 플러그가 구비되는 것으로 구성되어 있으나, 슬리브, 부싱, 볼트 및 플러그의 갯수가 이에 한정되는 것은 아니다. For example, in an embodiment of the present invention, a pair of sleeves, bushings, bolts, and plugs are provided, but the number of sleeves, bushings, bolts, and plugs is not limited thereto.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 고정수단이 슬리브, 부싱, 볼트 및 플러그를 포함하도록 구성되어 있으나, 고정수단이 슬리브와 볼트만을 포함하도록 구성할 수도 있다. 이와 같이, 고정수단으로서 슬리브와 볼트만이 구비된 경우에는, 슬리브를 탑 플레이트의 유로부에 삽입한 후 볼트를 슬리브를 관통하여 미드 플레이트의 결합 돌출부에 까지 나사결합시키고, 더불어 슬리브의 바닥면 둘레 및 볼트의 머리 둘레를 용접하여 구성할 수도 있다. In addition, in one embodiment of the present invention, the fixing means is configured to include a sleeve, a bushing, a bolt and a plug, but the fixing means may be configured to include only the sleeve and the bolt. As such, in the case where only the sleeve and the bolt are provided as the fixing means, the sleeve is inserted into the flow path portion of the top plate, and then the bolt is screwed through the sleeve to the engaging projection of the mid plate. And it can also be configured by welding the head circumference of the bolt.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 제1소스가스 및 제2소스가스가 혼합되지 않고 각각 웨이퍼로 분사될 수 있게 되며, 이에 따라 웨이퍼에 원하는 조성을 가지는 박막을 형성시킬 수 있게 된다. According to the present invention having the above-described configuration, the first source gas and the second source gas can be injected to the wafer without being mixed, thereby forming a thin film having a desired composition on the wafer.
또한, 슬리브의 바닥면 둘레가 용접되어 있을 뿐만 아니라 부싱에 플러그가 삽입되어 있으므로, 제2소스가스 확산공간에서 확산된 제2소스가스가 슬리브와 결합공 사이의 미세한 틈새 또는 슬리브와 볼트 사이의 미세한 틈새를 통해서 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있게 된다. In addition, since the bottom circumference of the sleeve is welded as well as the plug is inserted into the bushing, the second source gas diffused in the second source gas diffusion space has a small gap between the sleeve and the coupling hole or a minute gap between the sleeve and the bolt. The gap can be prevented from leaking to the outside.
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