KR20100135361A - Showerhead and substrate processing apparatus using the same - Google Patents

Showerhead and substrate processing apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20100135361A
KR20100135361A KR1020090053686A KR20090053686A KR20100135361A KR 20100135361 A KR20100135361 A KR 20100135361A KR 1020090053686 A KR1020090053686 A KR 1020090053686A KR 20090053686 A KR20090053686 A KR 20090053686A KR 20100135361 A KR20100135361 A KR 20100135361A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
cleaning gas
gas
chamber
upper plate
Prior art date
Application number
KR1020090053686A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101073373B1 (en
Inventor
최영철
Original Assignee
주식회사 아토
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아토 filed Critical 주식회사 아토
Priority to KR1020090053686A priority Critical patent/KR101073373B1/en
Publication of KR20100135361A publication Critical patent/KR20100135361A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101073373B1 publication Critical patent/KR101073373B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853—Hygiene
    • H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)

Abstract

PURPOSE: A shower head and a substrate processing apparatus using the same are provided to efficiently eliminate particles by spraying a gap between a shower head and a supporting ring. CONSTITUTION: An inlet(34) is formed on an upper plate(31) in order to allow a gas to flow. A ring-shaped cleaning gas supplying path(72) is formed along the peripheral direction of a sidewall part. An introducing hole(71) induces a cleaning gas to the cleaning gas supplying path. A chamber includes a space in order to perform a process with respect to a substrate. A susceptor is installed in the space of the chamber in order to support the substrate.

Description

샤워헤드 및 이를 이용한 기판처리장치{Showerhead and Substrate processing apparatus using the same}Showerhead and Substrate Processing Apparatus Using the Same

본 발명은 반도체 등 기판을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 기판에 가스를 분사하기 위한 샤워헤드 및 이 샤워헤드를 이용하여 기판에 대하여 증착, 식각 등 일정한 공정을 수행가능한 기판처리장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for processing a substrate such as a semiconductor, and more particularly, to a showerhead for injecting gas into a substrate and a substrate processing apparatus capable of performing a predetermined process such as deposition and etching on a substrate using the showerhead. .

일반적으로 반도체 소자의 제조 공정은 기판 상에 서로 성질을 달리하는 도전막, 반도체막 및 절연막 등의 박막을 그 적층의 순서 및 패턴의 형상을 조합하여 일정한 기능을 수행하는 전자회로를 실현하는 과정이라고 말할 수 있다. 이에 따라 반도체 소자 제조 공정에서는 여러 가지 박막의 증착과 식각 단위 공정이 반복적으로 행해지며, 이러한 단위 공정을 실시하기 위해 기판은 해당 공정의 진행에 최적의 조건을 제공하는 챔버에 반입되어 처리된다. In general, the manufacturing process of a semiconductor device is a process of realizing an electronic circuit that performs a certain function by combining thin films, such as conductive films, semiconductor films, and insulating films, having different properties on a substrate, by combining the order of stacking and the shape of a pattern. I can speak. Accordingly, in the semiconductor device manufacturing process, various thin film deposition and etching unit processes are repeatedly performed. In order to perform the unit process, the substrate is loaded and processed into a chamber that provides optimum conditions for the process.

도 1에는 기판 위에 얇은 막을 증착하기 위한 종래의 박막증착장치가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 박막증착장치(9)는 내부에 반응공간이 형성되어 있는 챔버(1)가 구비되며, 챔버(1)의 일측에는 기판(s)이 반입 및 반출되는 게이트밸브(2)가 설치된다. 챔버(1) 내부에는 기판(s)을 지지하는 지지플레이트(3) 가 승강가능하게 설치되며, 이 지지플레이트(3)의 내부에는 기판(s)을 가열하기 위한 발열체(미도시)가 매설되어 있다. 1 shows a conventional thin film deposition apparatus for depositing a thin film on a substrate. Referring to FIG. 1, the conventional thin film deposition apparatus 9 includes a chamber 1 having a reaction space formed therein, and at one side of the chamber 1, a gate valve into and out of the substrate s ( 2) is installed. A support plate 3 supporting the substrate s is provided in the chamber 1 so as to be liftable. A heating element (not shown) for heating the substrate s is embedded in the support plate 3. have.

챔버(1)의 상측에는 기판(s)으로 원료가스를 분사하기 위한 가스공급장치가 설치되는데, 이러한 가스공급장치로는 가스 공급관, 샤워링(shower ring), 샤워헤드(showerhead) 등이 있다. 최근에 기판의 크기가 대형화됨에 따라 기판에 증착되는 박막의 균일도(uniformity)에 대한 중요성이 증가하고 있는데, 가스 공급관이나 샤워링을 사용하는 경우에는 기판에 증착되는 박막의 균일도가 샤워헤드를 사용하는 경우에 비해 우수하지 않다. 따라서 화학적 기상증착 방법에 이용되는 가스 공급장치로는 샤워헤드(4)가 많이 사용된다. On the upper side of the chamber (1) is provided a gas supply device for injecting the raw material gas to the substrate (s), such a gas supply device is a gas supply pipe, a shower ring (shower ring), a showerhead (showerhead). Recently, as the size of the substrate increases, the importance of the uniformity of the thin film deposited on the substrate increases. In the case of using a gas supply pipe or a showering, the uniformity of the thin film deposited on the substrate uses a showerhead. Not good for the case Therefore, the shower head 4 is widely used as a gas supply device used in the chemical vapor deposition method.

샤워헤드(4)의 상부에는 원료가스가 주입되는 가스주입관(5)이 연결되며, 내부에는 원료가스가 확산되는 가스확산공간(6)이 형성된다. 샤워헤드(4)의 하면에는 다수의 가스분사공(7)이 형성되어 있어, 가스확산공간(6) 내의 원료가스가 기판(s)쪽으로 분사될 수 있다. The upper portion of the shower head 4 is connected to the gas injection pipe 5 through which the source gas is injected, and a gas diffusion space 6 through which the source gas is diffused is formed. A plurality of gas injection holes 7 are formed in the lower surface of the shower head 4, so that source gas in the gas diffusion space 6 may be injected toward the substrate s.

한편, 상기한 구성의 박막증착장치(9)에서 증착효율을 향상시키기 위하여 플라즈마를 이용하는데, 샤워헤드(4)에 고주파 전원을 연결하고 지지플레이트(3)를 접지시켜, 지지플레이트(3)와 샤워헤드(4) 사이에 플라즈마가 형성되게 한다. 고주파 전원이 챔버(1)에 전달되지 않도록 챔버(1)와 샤워헤드(4) 사이에는 절연소재, 예컨대 세라믹 소재의 링부재(8)가 개재된다. 즉, 샤워헤드(4)가 링부재(8)에 얹어져서 지지되는 바, 샤워헤드(4)와 챔버(1)는 링부재(8)에 의하여 완전히 절연된다. On the other hand, in the thin film deposition apparatus 9 of the above-described configuration using a plasma to improve the deposition efficiency, by connecting the high frequency power to the shower head (4) and grounding the support plate (3), the support plate (3) and Plasma is formed between the showerheads 4. A ring member 8 made of an insulating material, for example, a ceramic material, is interposed between the chamber 1 and the shower head 4 so that high frequency power is not transmitted to the chamber 1. That is, the shower head 4 is supported by being mounted on the ring member 8, so that the shower head 4 and the chamber 1 are completely insulated by the ring member 8.

그러나 증착공정을 수행하게 되면, 특히 플라즈마를 형성하여 증착공정을 수행하게 되면 링부재(8)와 샤워헤드(4) 사이의 틈(d)에 파티클(p)이 끼어 챔버(1)가 오염되는 문제가 있었다. 증착장치에서는 샤워헤드(4)를 통해 정기적으로 세정가스를 도입하여 챔버(1)를 세정하는 것이 일반적인데, 챔버(1)를 세정하는 경우에도 샤워헤드(4)와 링부재(8) 사이의 틈(d)으로는 세정가스가 원활히 도입될 수 없어 이 부분에 대한 세정은 효과적으로 이루어지지 못했다. However, when the deposition process is performed, in particular, when the plasma is formed to perform the deposition process, the particle 1 is contaminated by the particles p being caught in the gap d between the ring member 8 and the shower head 4. There was a problem. In the deposition apparatus, it is common to clean the chamber 1 by periodically introducing a cleaning gas through the shower head 4, and even when the chamber 1 is cleaned, the space between the shower head 4 and the ring member 8 may be reduced. Since the cleaning gas cannot be smoothly introduced into the gap d, the cleaning of this part was not effective.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지지링과의 사이에 형성된 틈에 끼어있는 파티클을 제거가능하여 챔버의 오염을 방지하도록 구조가 개선된 샤워헤드 및 이 샤워헤드를 구비한 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and includes a shower head and a substrate processing apparatus including the shower head having an improved structure to prevent contamination of the chamber by removing particles caught in a gap formed between the support ring. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는 기판에 대한 일정한 처리를 수행하도록 내부에 공간부가 형성되어 있는 챔버, 상기 챔버의 공간부에 설치되며 상기 기판을 지지하는 서셉터 및 샤워헤드를 구비한다. The substrate processing apparatus according to the present invention for achieving the above object is a chamber having a space portion formed therein to perform a predetermined process for the substrate, a susceptor and a shower head installed in the space portion of the chamber to support the substrate Equipped.

샤워헤드는, 기판에 대한 일정한 처리를 수행하는 챔버에 고정되어 있는 환형의 지지링에 지지되는 것으로서, 가스가 유입될 수 있도록 유입구가 형성되어 있는 상판부와, 상기 상판부로부터 하방으로 이격되게 배치되며, 상기 상판부의 유입구로 유입된 가스가 하방으로 분사될 수 있도록 다수의 분사공이 형성되는 하판부 및 상기 상판부와 하판부 사이를 상호 연결하여 상기 상판부 및 하판부와 함께 상기 상판부의 유입구로 유입된 가스가 확산될 수 있는 가스확산공간을 형성하는 측벽부를 구비하며, 상기 측벽부와 지지링 사이의 파티클을 제거하도록, 상기 측벽부와 지지링 사이로 세정가스를 분사할 수 있는 세정가스 분사수단을 더 구비하는 것에 특징이 있다.The shower head is supported by an annular support ring that is fixed to a chamber that performs a predetermined process on the substrate, and is disposed to be spaced downward from the upper plate and an upper plate formed with an inlet to allow gas to flow therein. The gas flowed into the inlet of the upper plate part together with the upper plate part and the lower plate part by interconnecting the lower plate part and the upper plate part and the lower plate part to form a plurality of injection holes so that the gas introduced into the inlet of the upper plate part can be injected downward. And a side wall portion forming a gas diffusion space that can be diffused, and further comprising a cleaning gas injection means capable of injecting a cleaning gas between the side wall portion and the support ring to remove particles between the side wall portion and the support ring. It is characterized by

본 발명에 따르면, 상기 세정가스 분사수단은, 상기 측벽부의 둘레방향을 따라 형성된 환형의 세정가스 공급로와, 상기 세정가스를 상기 세정가스 내측에 형성 된 세정가스 공급로로 도입하는 도입구와, 상기 세정가스 공급로로부터 상기 지지링을 향해 형성되는 복수의 가스배출로를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.According to the present invention, the cleaning gas injection means includes an annular cleaning gas supply passage formed along the circumferential direction of the side wall portion, an inlet for introducing the cleaning gas into the cleaning gas supply passage formed inside the cleaning gas, It is preferable that the cleaning gas supply passage comprises a plurality of gas discharge passage formed toward the support ring.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 가스배출로는 상기 측벽부의 높이 방향을 따라 상호 이격되어 복수 개 배치되는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is preferable that the plurality of gas discharge passages are arranged to be spaced apart from each other along the height direction of the side wall portion.

본 발명에 따른 샤워헤드를 장착한 기판처리장치는 샤워헤드와 지지링(절연링) 사이의 틈으로 세정가스를 분사하여 이 틈에 끼어 있는 파티클을 제거할 수 있으므로 챔버의 오염이 효과적으로 방지된다는 장점이 있다. Substrate processing apparatus equipped with a shower head according to the present invention can spray the cleaning gas into the gap between the shower head and the support ring (insulation ring) to remove the particles stuck in the gap is effectively prevented contamination of the chamber There is this.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치의 개략적 구성도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 개략적 단면도이다. FIG. 2 is a schematic structural diagram of a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 챔버(10), 서셉터(20), 샤워헤드(30)를 구비한다. 2 and 3, a substrate processing apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a chamber 10, a susceptor 20, and a shower head 30.

챔버(10)는 박막증착, 식각 등 기판(s)에 대한 일정한 처리가 행해지는 곳으로서, 챔버본체(11)와 이 챔버본체(11)에 힌지가능하게 결합되어 챔버본체(11)를 개폐하는 탑리드(12)를 구비한다. 탑리드(12)에 의하여 챔버본체(11)가 폐쇄되면, 챔버(10)의 내부에는 일정한 공간부(13)가 형성된다. 챔버(10)의 일측에는 게이트밸브(14)가 마련되며, 이 게이트밸브(14)를 통해 기판(s)이 공간부(13)로 반입 및 반출될 수 있다. The chamber 10 is a place where a constant treatment is performed on the substrate s such as thin film deposition, etching, etc., which is hingedly coupled to the chamber body 11 and the chamber body 11 to open and close the chamber body 11. A top lead 12 is provided. When the chamber body 11 is closed by the top lid 12, a constant space 13 is formed inside the chamber 10. A gate valve 14 is provided at one side of the chamber 10, and the substrate s may be carried in and out of the space 13 through the gate valve 14.

기판에 대한 처리가 진공 상태로 이루어지는 경우가 대부분이므로, 챔버(10)의 공간부(13)에 있는 공기를 강제 배기시키기 위한 펌핑라인(15)이 챔버(10)의 하측에 마련되며, 펌핑라인(15)은 챔버(10) 외측에 구비된 펌프(미도시)에 연결된다. 또한, 챔버(10)의 바닥면에는 후술할 서셉터(20)의 승강축(22)이 끼워지는 통공(16)이 형성된다. Since the processing of the substrate is usually performed in a vacuum state, a pumping line 15 for forcibly evacuating air in the space 13 of the chamber 10 is provided below the chamber 10, and the pumping line is provided. 15 is connected to a pump (not shown) provided outside the chamber 10. In addition, a through hole 16 into which the lifting shaft 22 of the susceptor 20 to be described later is fitted is formed at the bottom surface of the chamber 10.

서셉터(20)는 챔버(10)의 내부에 설치되어 게이트밸브(14)를 통해 반입된 기판(s)을 지지하기 위한 것으로서, 그 상면이 평평하게 형성되어 공정이 진행되는 동안 기판(s)을 지지한다. The susceptor 20 is installed in the chamber 10 to support the substrate s carried in through the gate valve 14, and the upper surface thereof is flat to form the substrate s during the process. Support.

서셉터(20)가 기판(s)을 로딩 및 언로딩할 때에는 게이트밸브(14)와 비슷한 높이에 배치되어야 하지만, 박막증착공정이 진행될 때에는 후술할 샤워헤드(30)에 수Cm 정도로 접근하여야 하므로, 서셉터(20)는 챔버(10) 내부에서 승강된다. 서셉터(20)를 승강시키기 위하여 서셉터(20)의 하부에는 승강축(21)이 결합되며, 승강축(21)은 수직방향으로 길게 형성되어 통공(15)을 통해 챔버(10)의 외부로 연장되며, 볼스크류 및 모터 등 직진운동수단(미도시)과 연결되어 서셉터(20)를 상하방향으로 승강시킨다. 또한, 기판(s)을 처리함에 있어 기판(s)을 가열하는 경우가 대부분이므로, 서셉터(20)의 내부에는 발열체(미도시)가 매립되어 있다. When the susceptor 20 loads and unloads the substrate s, the susceptor 20 should be disposed at a height similar to that of the gate valve 14. However, when the thin film deposition process is performed, the susceptor 20 should approach the shower head 30 to be described later by several cm. The susceptor 20 is elevated in the chamber 10. In order to elevate the susceptor 20, the lifting shaft 21 is coupled to the lower part of the susceptor 20, and the lifting shaft 21 is formed to be long in the vertical direction to the outside of the chamber 10 through the through hole 15. It extends to, and is connected with a linear movement means (not shown), such as a ball screw and a motor to lift the susceptor 20 in the vertical direction. In addition, in processing the substrate s, the substrate s is often heated, so that a heating element (not shown) is embedded in the susceptor 20.

샤워헤드(30)는 기판(s)을 향하여 가스를 분사하기 위한 것으로서 챔버(10)의 상부에 설치된다. 샤워헤드(30)는 상판부(31), 하판부(32) 및 측벽부(33)를 구비한다. The shower head 30 is installed on the upper portion of the chamber 10 to inject gas toward the substrate s. The shower head 30 includes an upper plate portion 31, a lower plate portion 32, and a side wall portion 33.

상판부(31)는 챔버(10)의 상측에 수평하게 배치되며, 기판(s)으로 분사될 가스가 유입되는 유입구(34)가 관통 형성되어 있다. 하판부(32)는 상판부(31)로부터 하방으로 이격되어, 상판부(31)와 평행하게 배치되며, 하판부(32)에는 유입구(34)를 통해 유입된 가스가 기판(s)을 분사될 수 있도록 다수의 분사공(35)이 형성되어 있다. 하판부(32)에서 분사공(35)이 배치되어 있는 면적은 기판(s)의 전체 면적보다 크게 설치되어, 기판(s)의 전 영역에 걸쳐 가스가 고르게 분사될 수 있다. The upper plate 31 is horizontally disposed above the chamber 10, and has an inlet 34 through which gas to be injected to the substrate s flows. The lower plate part 32 is spaced downward from the upper plate part 31 and disposed in parallel to the upper plate part 31, and the gas introduced through the inlet 34 may be sprayed onto the lower plate part 32 by the substrate s. A plurality of injection holes 35 are formed to be. The area in which the injection hole 35 is disposed in the lower plate part 32 is larger than the entire area of the substrate s, so that the gas may be evenly sprayed over the entire area of the substrate s.

측벽부(33)는 상판부(31)와 하판부(32)의 둘레방향을 따라 배치되며, 상단은 상판부(31)에 연결되고 하단은 하판부(32)에 연결된다. 이에 샤워헤드(30)의 내부에는 상판부(31), 하판부(32) 및 측벽부(33)에 의하여 둘러싸인 공간이 형성되는데, 이 공간은 유입구(34)를 통해 유입된 가스가 확산되는 가스확산공간(36)을 형성한다. 유입구(34)를 통해 유입된 가스는 가스확산공간(36)에서 확산된 후 하판부(32)의 분사공(35)을 통해 기판(s)의 전 영역에 걸쳐 고르게 분사될 수 있다. The side wall part 33 is disposed along the circumferential direction of the upper plate part 31 and the lower plate part 32, and an upper end is connected to the upper plate part 31, and a lower end is connected to the lower plate part 32. In this case, a space surrounded by the upper plate part 31, the lower plate part 32, and the side wall part 33 is formed in the shower head 30, which is a gas diffusion in which the gas introduced through the inlet 34 is diffused. The space 36 is formed. The gas introduced through the inlet 34 may be diffused in the gas diffusion space 36 and evenly sprayed over the entire area of the substrate s through the injection hole 35 of the lower plate 32.

박막증착공정의 효율성을 향상시키기 위하여, 상기한 구성의 샤워헤드(30)에 고주파전원이 연결되고, 서셉터(20)는 접지되어 샤워헤드(30)와 서셉터(20) 사이에는 플라즈마를 형성시킨다. 고주파 전원이 샤워헤드(30)에만 인가되도록 하기 위하여, 챔버(10)의 탑리드(12)와 샤워헤드(30) 사이에는 세라믹과 같은 절연 소재의 지지링(40)이 개재된다. 즉, 환형의 지지링(40)은 탑리드(12)에 고정되게 설치되며, 샤워헤드(30)는 탑리드(12)에 지지된다. 지지링(40)에 의하여 탑리드(12)와 샤워헤드(30)는 완전히 절연된다. In order to improve the efficiency of the thin film deposition process, a high frequency power source is connected to the shower head 30 having the above-described configuration, and the susceptor 20 is grounded to form a plasma between the shower head 30 and the susceptor 20. Let's do it. In order to allow the high frequency power to be applied only to the shower head 30, a support ring 40 of an insulating material such as ceramic is interposed between the top lead 12 and the shower head 30 of the chamber 10. That is, the annular support ring 40 is installed to be fixed to the top lead 12, the shower head 30 is supported by the top lead 12. The top ring 12 and the shower head 30 are completely insulated by the support ring 40.

종래기술에서도 설명한 바와 같이, 샤워헤드(30)가 지지링(40)에 설치되면, 지지링(40)의 내주면과 샤워헤드(30)의 측벽부(33) 사이에 틈(d)이 생기고, 이 틈(d)에 파티클(p)이 끼게 되므로 챔버(10)가 오염되는 문제점이 있다. 이에, 본 발명에서는 지지링(40)과 측벽부(33) 사이로 세정가스를 분사하여 파티클(p)을 제거하기 위한 세정가스 분사수단이 마련된다. As described in the related art, when the shower head 30 is installed in the support ring 40, a gap d is formed between the inner circumferential surface of the support ring 40 and the side wall portion 33 of the shower head 30, Since the particles p are sandwiched in the gap d, the chamber 10 is contaminated. Thus, in the present invention, the cleaning gas injection means for removing the particles p by spraying the cleaning gas between the support ring 40 and the side wall portion 33 is provided.

본 실시예에서 세정가스 분사수단은 도입구(71), 세정가스 공급로(72) 및 가스배출로(73)를 포함하여 이루어진다. 세정가스 공급로(72)는 샤워헤드(30)의 측벽부(33)의 내측에 고리형으로 형성된다. 도입구(71)는 샤워헤드(30)의 상측 외부와 세정가스 공급로(72)로를 연결한다. 도입구(71)에는 가스공급관(78)과 연결되어, 세정가스는 가스공급관(78)으로부터 도입구(71)를 거쳐 세정가스 공급로(72)로 도입된다. In the present embodiment, the cleaning gas injection means includes an introduction port 71, a cleaning gas supply path 72, and a gas discharge path 73. The cleaning gas supply passage 72 is formed in an annular shape inside the side wall portion 33 of the shower head 30. The inlet 71 connects the upper outside of the shower head 30 to the cleaning gas supply passage 72. The inlet 71 is connected to the gas supply pipe 78, and the cleaning gas is introduced into the cleaning gas supply path 72 from the gas supply pipe 78 via the inlet 71.

가스배출로(73)는 세정가스 공급로(72)로부터 샤워헤드(30)의 직경방향을 따라 지지링(40)을 향해 형성된다. 본 실시예에서 가스배출로(73)는 샤워헤드(30)의 둘레방향을 따라 일정 각도 간격으로 이격되어 복수 개 배치되지만, 다른 실시예에서는 샤워헤드(30)의 둘레방향을 따라 고리형으로 연속적으로 형성될 수도 있다. 또한, 가스배출로(73)는 측벽부(33)의 높이방향을 따라 복수 개 배치되어, 샤워헤드(30)와 지지링(40) 사이의 틈(d)의 전체 높이에 걸쳐 세정이 가능하다. The gas discharge passage 73 is formed from the cleaning gas supply passage 72 toward the support ring 40 along the radial direction of the shower head 30. In the present embodiment, a plurality of gas discharge passages 73 are spaced apart at regular angles along the circumferential direction of the shower head 30, but in another embodiment, the gas discharge passages 73 are annularly continuous along the circumferential direction of the shower head 30. It may be formed as. In addition, a plurality of gas discharge paths 73 are disposed along the height direction of the side wall part 33, and the gas discharge paths 73 may be cleaned over the entire height of the gap d between the shower head 30 and the support ring 40. .

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판처리장치(100)에서는 샤워헤드(30)의 측벽부(33)에 형성된 도입구(71)로 세정가스가 도입되면, 이 세정가스는 고리형의 세정가스 공급로를 통해 확산된 후, 복수의 가스분출로(73)를 통해 지지링(40)의 내주면쪽으로 분사됨으로써, 샤워헤드(30)와 지지링(40) 사이의 틈(d)에 끼어 있는 파티클(p)을 제거할 수 있어 챔버(10)의 오염이 효과적으로 방지되며, 결과적으로 기판에 형성된 박막의 품질이 향상될 수 있다. As described above, in the substrate processing apparatus 100 according to the present invention, when the cleaning gas is introduced into the inlet 71 formed in the side wall portion 33 of the shower head 30, the cleaning gas is an annular cleaning gas. After being diffused through the supply passage, the particles are injected into the inner circumferential surface of the support ring 40 through the plurality of gas ejection passages 73, thereby trapping particles caught in the gap d between the shower head 30 and the support ring 40. (p) can be removed, effectively preventing contamination of the chamber 10, and as a result, the quality of the thin film formed on the substrate can be improved.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 종래의 박막증착장치의 개략적 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a conventional thin film deposition apparatus.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치의 개략적 구성도이다. 2 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 개략적 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 ... 기판처리장치 10 ... 챔버100 ... Substrate Processing Unit 10 ... Chamber

20 ... 서셉터 30 ... 샤워헤드20 ... susceptor 30 ... showerhead

31 ... 상판부 32 ... 하판부31 ... top plate 32 ... bottom plate

33 ... 측벽부 40 ... 지지링33 ... side wall part 40 ... support ring

71 ... 도입구 72 ... 세정가스 공급로71 ... Inlet 72 ... Cleaning gas supply passage

73 ... 가스배출로73 ... gas exhaust furnace

Claims (4)

기판에 대한 일정한 처리를 수행하는 챔버에 고정되어 있는 환형의 지지링에 지지되는 것으로서, As supported by an annular support ring fixed to a chamber that performs a constant treatment on the substrate, 가스가 유입될 수 있도록 유입구가 형성되어 있는 상판부와,An upper plate portion formed with an inlet to allow gas to flow therein; 상기 상판부로부터 하방으로 이격되게 배치되며, 상기 상판부의 유입구로 유입된 가스가 하방으로 분사될 수 있도록 다수의 분사공이 형성되는 하판부 및 A lower plate part spaced downward from the upper plate part and having a plurality of injection holes formed therein so that the gas introduced into the inlet of the upper plate part may be injected downward; 상기 상판부와 하판부 사이를 상호 연결하여 상기 상판부 및 하판부와 함께 상기 상판부의 유입구로 유입된 가스가 확산될 수 있는 가스확산공간을 형성하는 측벽부를 구비하며, A side wall portion which interconnects between the upper plate portion and the lower plate portion to form a gas diffusion space through which the gas introduced into the inlet of the upper plate portion can be diffused together with the upper plate portion and the lower plate portion, 상기 측벽부와 지지링 사이의 파티클을 제거하도록, 상기 측벽부와 지지링 사이로 세정가스를 분사할 수 있는 세정가스 분사수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드. And a cleaning gas injection means capable of injecting cleaning gas between the side wall portion and the support ring to remove particles between the side wall portion and the support ring. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정가스 분사수단은,The cleaning gas injection means, 상기 측벽부의 둘레방향을 따라 형성된 환형의 세정가스 공급로와,An annular cleaning gas supply path formed along the circumferential direction of the side wall portion; 상기 세정가스를 상기 세정가스 내측에 형성된 세정가스 공급로로 도입하는 도입구와, An introduction port for introducing the cleaning gas into a cleaning gas supply path formed inside the cleaning gas; 상기 세정가스 공급로로부터 상기 지지링을 향해 형성되는 복수의 가스배출 로를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 샤워헤드. And a plurality of gas discharge paths formed from the cleaning gas supply path toward the support ring. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가스배출로는 상기 측벽부의 높이 방향을 따라 상호 이격되어 복수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드. And a plurality of the gas discharge passages spaced apart from each other along a height direction of the side wall portion. 기판에 대한 일정한 처리를 수행하도록 내부에 공간부가 형성되어 있는 챔버;A chamber having a space formed therein to perform a constant treatment on the substrate; 상기 챔버의 공간부에 설치되며 상기 기판을 지지하는 서셉터; 및 A susceptor installed in the space of the chamber and supporting the substrate; And 상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 기재된 샤워헤드;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판처리장치. Substrate processing apparatus comprising a; the shower head according to any one of claims 1 to 3.
KR1020090053686A 2009-06-17 2009-06-17 Showerhead and Substrate processing apparatus using the same KR101073373B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090053686A KR101073373B1 (en) 2009-06-17 2009-06-17 Showerhead and Substrate processing apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090053686A KR101073373B1 (en) 2009-06-17 2009-06-17 Showerhead and Substrate processing apparatus using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100135361A true KR20100135361A (en) 2010-12-27
KR101073373B1 KR101073373B1 (en) 2011-10-13

Family

ID=43509806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090053686A KR101073373B1 (en) 2009-06-17 2009-06-17 Showerhead and Substrate processing apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101073373B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105200396A (en) * 2014-06-18 2015-12-30 中微半导体设备(上海)有限公司 Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) equipment and method for removing parasitic particles thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109939618A (en) * 2019-03-26 2019-06-28 沈阳拓荆科技有限公司 Spray structure and chemical source supply system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000216103A (en) 1999-01-26 2000-08-04 Shibaura Mechatronics Corp Cleaning method for thin-film forming apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105200396A (en) * 2014-06-18 2015-12-30 中微半导体设备(上海)有限公司 Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) equipment and method for removing parasitic particles thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101073373B1 (en) 2011-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7931749B2 (en) Shower head and film-forming device using the same
TW201619414A (en) Precleaning chamber and plasma processing apparatus
US20090017635A1 (en) Apparatus and method for processing a substrate edge region
KR20150101785A (en) Substrate process apparatus
KR20100128285A (en) Etching chamber having flow equalizer and lower liner
KR100316670B1 (en) Substrate processing device
KR20100043844A (en) Plasma processing apparatus
US20090314435A1 (en) Plasma processing unit
KR101092852B1 (en) Apparatus for processing substrate and venting method for the same
KR101155291B1 (en) Apparatus for dry etching and substrate processing system having the same
KR101073373B1 (en) Showerhead and Substrate processing apparatus using the same
KR101966049B1 (en) Substrate processing apparatus and cleaning method thereof
KR200452532Y1 (en) Gas injection unit
KR101703499B1 (en) Apparatus and Method for Photo-resist Ashing process
TW202115767A (en) Plasma processing apparatus
KR101855655B1 (en) Substrate processing apparatus
KR101463961B1 (en) Plasma process system
KR101435973B1 (en) Wafer back cleaning device and method
KR101374300B1 (en) Exhaust member, apparatus and method for processing substrate
KR102398614B1 (en) Substrate processing apparatus and cleaning method for substrate processing apparatus
KR101272023B1 (en) Apparatus for treating substrate
KR20100131566A (en) Shower head of chemical vapor deposition apparatus
KR100957456B1 (en) Thin film layer deposition apparatus using atomic layer deposition method
TW202410259A (en) Gas injection device, apparatus for processing substrate and method for depositing thin film
KR20080083956A (en) Vacuum apparatus of semiconductor device manufacturing equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140917

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150909

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160906

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170907

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190909

Year of fee payment: 9