KR20060070151A - 플라즈마 화학 기상 증착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정챔버 내부로 가스를 공급하는 노즐 어셈블리의 제거 작업이 용이한 플라즈마 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 화학 기상 증착 장치는 공정챔버의 상부에 설치되어 공정챔버 내부로 가스를 분사하는 노즐 어셈블리에서 필요로 하는 가스를 공급하는 적어도 하나의 가스 공급라인을 포함하되, 상기 가스 공급라인은 중간에 주름관이 연결되어 있어, 가스라인을 모두 분리하지 않고도 노즐 어셈블리를 공정챔버로부터 제거할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

Description

플라즈마 화학 기상 증착 장치{PLASMA CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS}

도 1은 종래 HDP CVD장치에 설치된 가스 공급라인을 보여주는 도면;

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 화학 기상 증착 장치를 개략적으로 보여주는 도면;

도 3은 본 발명에서 노즐 어셈블리의 제거를 위해 가스 공급라인의 일부를 제거한 상태를 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 공정챔버

120 : 노즐 어셈블리

130 : 가스 공급라인

132 : 주름관

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 챔버 내부로 가스를 공급하는 노즐 어셈블리의 제거 작업이 용이한 플라즈마 화학 기상 증착 장치에 관한 것이다.

최근 반도체 제조 기술의 급속한 발달에 따라 반도체 소자가 계속적으로 고집적화되고 있으며, 이로 인해 회로상의 금속배선들의 선폭과 금속배선들 간의 간격이 점점 미세화되고 있는 추세이다.

현재 메모리 소자 및 로직 소자 등에서 다층 금속배선을 형성하는 경우 하부층과 상부층 사이를 평탄화시키고 하부층과 상부층을 절연시키는 층간 절연막은 일반적으로 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 방법과 스핀 온 글라스(Spin On Glass; SOG) 코팅 방법이 이용된다. 그런데 CVD 방법은 증착 공정 이후에 웨이퍼를 높은 온도에서 열처리하는 과정을 거쳐야 하기 때문에, 높은 온도에 따른 웨이퍼의 반도체 소자가 열화되는 문제가 발생된다. SOG 코팅 방법은 층간 절연막을 형성한 이후에 좋은 평탄도를 얻기 위해서 층간 절연막의 상부면에 추가적인 CVD 절연막을 형성하여 SOG 에치 백을 진행하여야 함으로써 공정이 복잡해진다. 더욱이 금속 배선들간의 간격이 점차 미세화됨에 따라 상술한 CVD 방법과, SOG 코팅 방법은 금속배선들 사이의 갭(gap)을 완전히 메우는데는 한계가 있다. 이에 따라 금속배선들 사이의 갭을 채우는 능력을 극대화시킬 수 있고 공정이 좀더 간단한 새로운 층간 절연막 증착 공정이 개발되었는데, 그 중 하나가 고밀도 플라즈마 CVD(High Density Plasma CVD; HDP CVD) 방법이다.

HDP CVD는 종래의 플라즈마 CVD(Plasma Enhanced CVD; PE CVD)보다 높은 이온화 효율을 갖도록 전기장과 자기장을 인가하여 높은 밀도의 플라즈마 이온을 형성, 소스 가스를 분해하여 웨이퍼 상에 증착 절연막을 증착하는 방식으로, 플라즈 마를 발생시키는 소스 전원과 함께 웨이퍼 상에 증착된 층간 절연막을 에칭시키는 바이어스 전원을 층간 절연막이 증착되는 중에 인가함으로써, 층간 절연막의 증착과 층간 절연막의 스퍼터 에칭을 동시에 진행한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 HDP CVD장치(10)의 공정챔버(12)는 상부에 노즐 어셈블리(14)가 배치되며, 상기 노즐 어셈블리(14)는 부식 및 파우더의 적재로 인해 일정한 주기를 가지고 교체 또는 세정을 실시하게 된다. 노즐 어셈블리를 공정챔버로부터 제거(REMOVE)하기 위해서는 노즐 어셈블리(14)에 세팅되어 있는 2개의 가스 라인(16)도 제거해 주어야 하는데, 이들 가스 라인은 볼트 고정식이라 원안의 볼트(18)들을 모두 제거해주어야 하는 작업의 난해함으로 작업의 로스가 발생되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 노즐 어셈블리의 제거 작업이 용이한 새로운 형태의 플라즈마 화학 기상 증착 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 플라즈마 화학 기상 증착 장치는 공정챔버와; 상기 공정챔버의 상부에 설치되어 상기 공정챔버 내부로 가스를 분사하는 노즐 어셈블리와; 상기 노즐 어셈블리에서 필요로 하는 가스를 공급하는 적어도 하나의 가스 공급라인을 포함하되; 상기 가스 공급라인은 중간에 주름관이 연결된다.

예컨대, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 첨부된 도면 도 2 및 도 3을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 화학 기상 증착 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명에서 노즐 어셈블리의 제거를 위해 가스라인의 일부를 제거한 상태를 보여주는 도면이다.

본 발명의 플라즈마 화학 기상 증착 장치는 전기장과 자기장을 인가하여 높은 밀도의 플라즈마 이온을 형성, 소스 가스를 분해하여 웨이퍼 상에 증착 절연막을 증착하는 고밀도 플라즈마 CVD(High Density Plasma CVD; HDP CVD)이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 플라즈마 화학 기상 증착 장치(100)는 공정챔버(110)와, 상기 공정챔버(110)의 상부에 설치되어 반응이 진행되는 상기 공정챔버 내로 반응에 참여할 가스를 분사하는 노즐 어셈블리(120) 그리고 상기 노즐 어셈블리(120)에서 필요로 하는 가스(O2 가스, SiH4 가스)를 공급하는 가스 공급라인(130)들을 포함한다.

상기 가스 공급라인(130)은 중간 부분에 주름관(132)이 연결 설치된 구조적 인 특징을 갖는 것으로, 상기 노즐 어셈블리 측에 고정된 볼트(134)들만 제거하면 상기 노즐 어셈블리(120)를 상기 공정챔버(110)로부터 손쉽게 제거할 수 있는 넉넉한 공간을 제공할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

예컨대, 노즐(미도시됨)의 부식 및 파우더의 적재로 상기 노즐 어셈블리(120)를 교체 또는 세정하기 위해서는, 상기 가스 공급라인(130)도 제거해야 한다. 본 발명에서는 상기 노즐 어셈블리(130) 측에 고정되어 있는 볼트(134)들을 제거한 후, 도 3에서와 같이 상기 가스 공급라인(130)을 움직여서 상기 노즐 어셈블리(120)를 공정챔버로부터 제거할 수 있는 충분한 작업 공간을 마련해 줄 수 있기 때문에 노즐 어셈블리의 제거 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 플라즈마 화학 기상 증착 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 따르며, 가스라인을 모두 분리하지 않고도 노즐 어셈블리를 공정챔버로부터 제거할 수 있어, 작업 로스 감소 및 작업의 효율성이 향상된다.

Claims (1)

1. 플라즈마 화학 기상 증착 장치에 있어서:

   공정챔버와;

   상기 공정챔버의 상부에 설치되어 상기 공정챔버 내부로 가스를 분사하는 노즐 어셈블리와;

   상기 노즐 어셈블리에서 필요로 하는 가스를 공급하는 적어도 하나의 가스 공급라인을 포함하되;

   상기 가스 공급라인은 중간에 주름관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 화학 기상 증착 장치.

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