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KR20070117734A - Chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment - Google Patents

Chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment Download PDF

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Publication number
KR20070117734A
KR20070117734A KR1020060051736A KR20060051736A KR20070117734A KR 20070117734 A KR20070117734 A KR 20070117734A KR 1020060051736 A KR1020060051736 A KR 1020060051736A KR 20060051736 A KR20060051736 A KR 20060051736A KR 20070117734 A KR20070117734 A KR 20070117734A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
canister
gas generator
chamber gas
gas
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020060051736A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
류승민
이정호
조윤정
조준현
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060051736A priority Critical patent/KR20070117734A/en
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Abstract

반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치가 개시된다. 그러한 챔버 가스 발생장치는, 상부 영역과 하부 영역을 구비한 내부 공간을 형성하는 측벽, 상부 및 바닥을 구비한 캐니스터와, 상기 캐니스터를 관통해 형성되고 상기 상부 영역과 연통하는 입구 포트 및 출구 포트와, 상기 캐니스터의 바닥부근에 원형 차폐막 타입으로 설치되며 상기 캐니스터의 버블링이 상기 캐니스터 내에서 전체적으로 분산되도록 하기 위해 상기 캐니스터의 바닥 영역을 일부분 이상 커버링하는 칸막이 부를 구비함에 의해, 캐리어 가스 플로우 레이트의 증가없이도 ALD 또는 CVD 소스의 증발량을 증대시키는 효과가 있다. 그러므로, 설비 효율 향상 및 생산성을 극대화를 도모하는 장점이 있다. A chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment is disclosed. Such a chamber gas generator includes a canister having side walls, an upper space and a bottom space forming an inner space having an upper region and a lower region, an inlet port and an outlet port formed through the canister and communicating with the upper region; And a partition portion installed near the bottom of the canister and having a partition portion covering at least a portion of the bottom area of the canister so that the bubbling of the canister is dispersed throughout the canister, thereby increasing the carrier gas flow rate. There is an effect to increase the evaporation amount of the ALD or CVD source without. Therefore, there is an advantage of maximizing equipment efficiency and maximizing productivity.

Description

반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치{Process gas generating apparatus for use in semiconductor device fabrication equipment}Process gas generating apparatus for use in semiconductor device fabrication equipment

도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치의 구조도1 is a structural diagram of a chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment according to the present invention

도 2는 도 1중 칸막이 부의 세부 구조도2 is a detailed structural diagram of a partition portion of FIG. 1

도 3은 도 1의 장치 사용결과에 따라 캐니스터 데포지션 타임을 종래와 비교하여 보인 그래프 도면 FIG. 3 is a graph illustrating canister deposition time compared to the prior art according to the result of using the apparatus of FIG. 1. FIG.

본 발명은 반도체 설비에 관한 것으로, 특히 공정 챔버에 공급되는 프로세스 가스를 발생하기 위한 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor equipment, and more particularly, to a chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment for generating a process gas supplied to a process chamber.

통상적으로, 반도체 소자를 제조하는 설비에 있어서, 반도체 공정 진행시에 여러 종류의 반응가스가 사용된다. 대개의 반도체 장치는 반도체, 도체, 절연체 물질로 다층 박막을 적층하고 각 박막들에 필요한 패턴을 식각하여 회로소자를 형성 함으로써, 높은 집적도를 가진 정밀한 장치를 이룬 것이다. 따라서 반도체 장치의 제조에서 다양한 물질들로 박막을 형성하는 공정은 가장 필수적이고 가장 일반적인 공정 가운데 하나이다.Usually, in the installation which manufactures a semiconductor element, various kinds of reaction gas are used at the time of a semiconductor process progress. Most semiconductor devices form a precise device with a high degree of integration by stacking multilayer thin films with semiconductor, conductor, and insulator materials, and etching circuits to form circuit elements. Therefore, the process of forming a thin film with various materials in the manufacture of semiconductor devices is one of the most essential and the most common process.

그러한 박막을 적층하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있으며, 그 중에서 화학 기상 증착(CVD : Chemical Vapor Deposition))과 물리기상증착(PVD : Physical Vapor Deposition), 원자층 증착(ALD)등의 방법이 대표적이다. 특히 많이 사용되는 방법이 CVD나 ALD 기법으로서, 공정 챔버라는 한정된 공간에 웨이퍼를 위치시킨 후 복수의 캐니스터에 나누어 담긴 소스 가스를 인젝터(injector)를 통해 투입하여 화학 반응으로 생성된 물질들을 이용하여 웨이퍼 상에 층간 절연막을 형성하거나 웨이퍼 상에 형성된 막질을 평탄화시키며, 다른 목적을 달성하기 위하여 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 형성한다.There may be various methods of laminating such thin films, and among them, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), atomic layer deposition (ALD), etc. are typical. to be. A particularly popular method is CVD or ALD technique, in which a wafer is placed in a confined space called a process chamber, and then a wafer is injected using materials generated by chemical reaction by injecting source gas contained in a plurality of canisters through an injector. An interlayer insulating film is formed on the film or the film quality formed on the wafer is planarized, and a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is formed to achieve another object.

한편, 집적 회로는 단일 칩 상에 수백만 개의 트랜지스터, 캐패시터 및 레지스터를 포함할 수 있는 복잡한 소자로 발전되었다. 칩 설계의 발전으로 인해 상당히 정확한 제조 프로세스를 요구하는 보다 신속한 회로와 보다 큰 회로 밀도가 계속 요구된다. 기판의 정확한 프로세싱은 프로세싱 중에 사용되는 온도, 유체의 전달 속도 및 압력의 정확한 제어를 요구한다. 이들 유체의 제어는 일반적으로 다양한 밸브, 조절기, 유량 제어기 등을 포함하는 가스 패널을 이용하여 용이하게 된다. 프로세싱 중에 사용되는 유체는 가스 패널에 제공되고 액체 또는 가스는 패널 부근에 위치된 중앙 가스 소오스 또는 공급 용기로부터 형성된다. 일부 프로세스 가스는 고체 재료로부터 승화 프로세스를 통해 가스 패널에서 또 그 부근에서 발생 될 수도 있다. 승화는 일반적으로 가스가 액체 상태를 거치지 않고 소정 압력과 온도에서 고체로부터 직접 생성되는 프로세스이다. 승화 프로세스를 통해 생성될 수도 있는 소정 가스들로는 다른 것 중에서 크세논 디플루오라이드, 니켈 카르보닐, 텅스텐 헥사-카르보닐, 및 펜타키스(디메틸아미노) 탄탈(PDMAT)을 포함한다. 이들 재료들은 매우 활성이고 고가이기 때문에, 과도한 소모 없이 승화된 고체의 발생을 관리하기 위해 승화 프로세스의 주의 깊은 제어가 요구된다.Integrated circuits, on the other hand, have evolved into complex devices that can include millions of transistors, capacitors, and resistors on a single chip. Advances in chip design continue to demand faster circuits and greater circuit densities that require fairly accurate manufacturing processes. Accurate processing of the substrate requires precise control of the temperature, fluid delivery rate and pressure used during processing. Control of these fluids is generally facilitated using gas panels that include various valves, regulators, flow controllers, and the like. The fluid used during processing is provided to a gas panel and the liquid or gas is formed from a central gas source or supply vessel located near the panel. Some process gases may be generated at or near the gas panel through a sublimation process from a solid material. Sublimation is generally a process in which a gas is produced directly from a solid at a certain pressure and temperature without passing through the liquid state. Certain gases that may be produced through the sublimation process include xenon difluoride, nickel carbonyl, tungsten hexa-carbonyl, and pentakis (dimethylamino) tantalum (PDMAT), among others. Because these materials are very active and expensive, careful control of the sublimation process is required to manage the generation of sublimed solids without undue consumption.

종래의 승화 프로세스는 일반적으로 승화될 고체 전구체 재료로 채워진 가열 용기 내에서 수행된다. 가스가 요구될때, 고체 전구체(프리커서)재료를 수용하는 용기 벽 및/또는 트레이가 가열되어 가스가 생성된다. 대안적인 가스 발생 프로세스는 액체와 고체 또는 액체 전구체 재료를 혼합시키는 것을 포함한다. 그 후 캐리어 가스는 발생된 프로세스 가스를 수송하기 위해 혼합물을 통해 버블링된다.그러나, 캐리어 가스가 고체 전구체 또는 액체/고체 혼합물을 통해 버블되거나 이들과 충돌할 때, 고체 전구체 및/또는 액체로부터의 미립자가 캐리어 가스에 포함되어 프로세스 챔버 내로 전달된다. 액체 또는 고체 미립자는 챔버 또는 기판 오염의 공급원이 될 수도 있다. 그러므로, 프리커서 가스 발생기로부터 프로세싱 챔버 내로 통과하는 미립자의 감소는 둘 이상의 목적을 위해 수행될 것이다. 첫째, 미립자의 감소는 기판 결함을 감소시킬 것이다. 둘째, 미립자의 감소는 오염된 챔버 표면을 세정하기 위해 필요한 중지시간을 감소시킬 것이다. 그러므로, 프리커서 가스를 프로세싱 챔버에 제공하는 개선된 방법 및 장치가 요구된다.Conventional sublimation processes are generally performed in a heating vessel filled with a solid precursor material to be sublimed. When gas is required, the vessel wall and / or tray containing the solid precursor (precursor) material is heated to produce gas. Alternative gas generation processes include mixing a liquid with a solid or liquid precursor material. The carrier gas is then bubbled through the mixture to transport the generated process gas. However, when the carrier gas bubbles through or collides with the solid precursor or the liquid / solid mixture, the carrier gas from the solid precursor and / or liquid Particulates are included in the carrier gas and delivered into the process chamber. Liquid or solid particulates may be a source of chamber or substrate contamination. Therefore, the reduction of particulates passing from the precursor gas generator into the processing chamber will be performed for more than one purpose. First, the reduction of particulates will reduce substrate defects. Second, the reduction of particulates will reduce the downtime needed to clean the contaminated chamber surface. Therefore, what is needed is an improved method and apparatus for providing precursor gas to a processing chamber.

그러므로, ALD 또는 CVD 설비의 경우, 그러한 프로세스 가스 공급장치의 하 나로 버블링 시스템이 사용되고 있다. 이는 캐리어 가스를 ALD 또는 CVD 소스가 담겨있는 캐니스터 내로 주입하여 증발된 소스를 챔버 내로 보냄으로써 데포지션하고자 하는 금속 또는 절연막들을 형성하게 된다. 이와 같이 형성된 막의 두께는 증발되는 소스의 양에 의존하게 되며 소스의 양을 증가시키기 위해서는 캐리어 가스의 양을 증가시킴으로써 가능하게 된다. 그러나 계속적으로 캐리어 가스의 양을 증가시킬 경우에 버블링이 과도하게 이루어져 클로깅 현상 즉 캐니스터 출력쪽 배관이 막히게 되는 문제점이 발생된다. 그러므로, 바람직하기로는 캐리어 가스 플로우 레이트의 증가없이도 ALD 또는 CVD 소스의 증발량을 증대시킬 수 있는 기술이 요망된다. Therefore, in the case of ALD or CVD plants, bubbling systems are used as one of such process gas supplies. This injects the carrier gas into the canister containing the ALD or CVD source and sends the evaporated source into the chamber to form the metal or insulating films to be deposited. The thickness of the film thus formed depends on the amount of source to be evaporated and is made possible by increasing the amount of carrier gas to increase the amount of source. However, if the amount of carrier gas is continuously increased, the bubbling may be excessive, causing clogging, that is, clogging of the canister output pipe. Therefore, there is preferably a technique that can increase the amount of evaporation of an ALD or CVD source without increasing the carrier gas flow rate.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 소자 제조장비를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing equipment that can solve the above problems.

본 발명의 다른 목적은 ALD 또는 CVD 공정의 생산성 개선에 기여할 수 있는 개선된 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치를 제공함에 있다. It is another object of the present invention to provide an improved chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment that can contribute to the improvement of productivity in ALD or CVD processes.

본 발명의 또 다른 목적은 캐리어 가스 플로우 레이트의 증가없이도 ALD 또는 CVD 소스의 증발량을 증대시킬 수 있는 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment capable of increasing the amount of evaporation of an ALD or CVD source without increasing the carrier gas flow rate.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예적 구체화에 따라, 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치는, 상부 영역과 하부 영역을 구비한 내부 공 간을 형성하는 측벽, 상부 및 바닥을 구비한 캐니스터와, 상기 캐니스터를 관통해 형성되고 상기 상부 영역과 연통하는 입구 포트 및 출구 포트와, 상기 캐니스터의 바닥부근에 원형 차폐막 타입으로 설치되며 상기 캐니스터의 버블링이 상기 캐니스터 내에서 전체적으로 분산되도록 하기 위해 상기 캐니스터의 바닥 영역을 일부분 이상 커버링하는 칸막이 부를 구비함을 특징으로 한다. According to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above objects, the chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment, and the canister having a side wall, a top and a bottom forming an inner space having an upper region and a lower region; An inlet port and an outlet port formed through the canister and communicating with the upper region, and a circular shielding type near the bottom of the canister, and allowing the bubbling of the canister to be dispersed in the canister as a whole. It is characterized by comprising a partition portion for covering at least a portion of the bottom area of the.

바람직하기로, 상기 버블링의 소오스는 ALD 또는 CVD 프리커서 형태로 되어 있으며, 상기 캐니스터의 측벽과 상기 원형 칸막이 부 사이의 간격은 상기 캐니스터의 내부 반지름의 1/10~1/3 사이즈로 형성될 수 있다. Preferably, the source of bubbling is in the form of an ALD or CVD precursor, and the spacing between the sidewall of the canister and the circular partition is about 1/10 to 1/3 of the inner radius of the canister. Can be.

또한, 상기 버블링 가스는 아르곤, 질소, 또는 헬륨 가스 중의 하나일 수 있으며, 상기 칸막이 부는 상기 캐니스터의 바닥에 고정적으로 설치될 수 있다. In addition, the bubbling gas may be one of argon, nitrogen, or helium gas, and the partition part may be fixedly installed at the bottom of the canister.

상기한 본 발명의 장치적 구성에 따르면, 동일한 캐리어 가스 플로우 레이트를 사용하면서도 ALD 또는 CVD 소스의 증발량을 증대시키는 효과가 있다. 그러므로, 설비 효율 향상 및 생산성을 극대화를 도모하는 장점이 있다. According to the apparatus configuration of the present invention described above, there is an effect of increasing the amount of evaporation of the ALD or CVD source while using the same carrier gas flow rate. Therefore, there is an advantage of maximizing equipment efficiency and maximizing productivity.

이하에서는 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치의 구조에 대한 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 비록 서로 다른 도면에 표시되어 있더라도 동일 내지 유사한 기능을 수행하는 구성요소들은 동일한 참조부호로서 나타나 있다. Hereinafter, a preferred embodiment of the structure of the chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment will be described with reference to the accompanying drawings. Although shown in different drawings, components that perform the same or similar functions are represented by the same reference numerals.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치의 구조 도이다. 또한, 도 2는 도 1중 칸막이 부의 세부 구조도이다. 1 is a structural diagram of a chamber gas generator for a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention. 2 is a detailed structural diagram of the partition portion in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 상부 영역과 하부 영역을 구비한 내부 공간을 형성하는 측벽, 상부 및 바닥을 구비한 캐니스터(200)와, 상기 캐니스터(200)를 관통해 형성되고 상기 상부 영역과 연통하는 입구 포트(210) 및 출구 포트(211)와, 상기 캐니스터(200)의 바닥부근에 원형 차폐막 타입으로 설치되며 상기 캐니스터(200)의 버블링이 상기 캐니스터(200)내에서 전체적으로 분산되도록 하기 위해 상기 캐니스터(200)의 바닥 영역을 일부분 이상 커버링하는 칸막이 부(100)가 상기 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치를 구성하는 것이 보여진다. 1 and 2 together, a canister 200 having sidewalls, an upper and a bottom, and an inner space having an upper region and a lower region, and formed through the canister 200 and formed in the upper region. And an inlet port 210 and an outlet port 211 in communication with the bottom of the canister 200, and are installed in a circular shielding film type so that the bubbling of the canister 200 is entirely dispersed in the canister 200. In order to cover the bottom region of the canister 200 to at least part of the partition portion 100 is configured to constitute the chamber gas generator for the semiconductor device manufacturing equipment.

칸막이 부(100)의 구체를 보여주는 도 2를 참조하면, 상기 캐니스터(200)내에서 전체적으로 버블링이 분산되도록 하기 위해 상기 캐니스터(200)의 바닥 영역에 설치되어 바닥 영역의 일부분 이상을 커버링하는 원형 차폐막(110)이 보여진다. 상기 원형 차폐막(110)은 상기 바닥영역에 고정적으로 설치되어지기 위하여 3부분에서 연결부(116)를 갖는다. Referring to FIG. 2, which shows a sphere of the partition portion 100, a circular shape is installed in the bottom region of the canister 200 to cover at least a portion of the bottom region so that the bubbling is dispersed in the canister 200 as a whole. The shielding film 110 is shown. The circular shielding film 110 has a connecting portion 116 in three parts to be fixedly installed in the bottom area.

도 1에서, 캐니스터(200)는 프로세스 가스가 승화 또는 기화 프로세스를 통해 발생될 수도 있는 프리커서(전구체 재료)를 유지하도록 하우징 또는 다른 밀봉된 콘테이너로 구성된다. 승화 프로세스를 통해 캐니스터(200) 내에 프로세스 가스를 발생시킬 수도 있는 소정의 고체 전구체 재료로는 다른 것 중에서 크세논 디플루오라이드, 니켈 카르보닐,텅스텐 헥사-카르보닐, 및 펜타키스(디메틸아미노) 탄탈(PDMAT)을 포함할 수 있다. 기화 프로세스를 통해 캐니스터(200) 내에 프로세스 가스를 발생시킬 수도 있는 소정의 액체 전구체 재료는 다른 것 중에서 테트라키 스(디메틸아미노) 티탄(TDMAT), 터트부틸이미노트리스(디에틸아미노) 탄탈(TBTDET), 및 펜타키스(에틸메틸아미노)탄탈(PEMAT)을 포함할 수 있다. 상기 캐니스터(200)의 하우징은 전구체 재료 및 이로부터 생성된 가스에 실질적으로 불활성인 재료로 제조되며, 구성 재료로서는 생성되는 가스에 기초해서 변할 수도 있다. 일 실시예에서, 텅스텐 헥사-카르보닐이 캐니스터(200) 내에서 발생될 경우에 캐니스터 하우징은 예를 들어 스테인레스 강, 알루미늄, PFA, 또는 다른 적절한 비유기성 재료와 같은 텅스텐 헥사-카르보닐에 실질적으로 불활성인 재료로부터 제조된다. In FIG. 1, canister 200 is comprised of a housing or other sealed container to hold a precursor (precursor material) from which process gas may be generated through a sublimation or vaporization process. Certain solid precursor materials that may generate process gas within canister 200 through a sublimation process include, among others, xenon difluoride, nickel carbonyl, tungsten hexa-carbonyl, and pentakis (dimethylamino) tantalum ( PDMAT). Certain liquid precursor materials that may generate process gas in canister 200 through a vaporization process include, among others, tetrakis (dimethylamino) titanium (TDMAT), tertbutyliminotris (diethylamino) tantalum (TBTDET). ), And pentacis (ethylmethylamino) tantalum (PEMAT). The housing of the canister 200 is made of a material that is substantially inert to the precursor material and the gas produced therefrom, and may be changed based on the gas produced as the constituent material. In one embodiment, when tungsten hexa-carbonyl is generated in canister 200, the canister housing is substantially in tungsten hexa-carbonyl, such as, for example, stainless steel, aluminum, PFA, or other suitable inorganic. It is made from an inert material.

상기 캐니스터(200)의 하우징은 소정 개수의 구조적 형태를 취할 수도 있다. 도면에 도시된 실시예에서, 하우징은 두껑에 의해 밀봉된 원통형 측벽과 바닥을 포함한다. 상기 두껑은 용접, 결합, 접착, 또는 다른 기밀식방법에 의해 측벽에 결합될 수도 있다. 대안적으로, 측벽과 두껑사이의 조인트는 캐니스터(200)로 부터의 누설을 방지하기 위해 이들 사이에 배치된 밀봉체, o-링, 개스킷 등을 구비할 수도 있다. 측벽은 예를 들어 중공형 각형 튜브(hollow square tube)를 포함할 수도 있다. 입구 포트(210)와 출구 포트(211)는 가스가 캐니스터(200) 내외로 유동하도록 캐니스터를 통해 형성된다. 상기 밸브(206,207)는 전구체 재료의 충전 또는 캐니스터(200)의 교체를 위해 캐니스터(200)가 제거될 때 캐니스터(200)로부터의 누설을 방지하기 위해 배플포트(202, 203)에 밀봉식으로 결합된다. 상기 캐니스터(200)는 상부 영역과 하부 영역을 갖는 내부 공간을 구비한다. 캐니스터(200)의 하부 영역은 적어도 부분적으로 전구체 재료로 채워진다. The housing of the canister 200 may take a predetermined number of structural forms. In the embodiment shown in the figures, the housing includes a cylindrical side wall and a bottom sealed by a lid. The lid may be joined to the sidewall by welding, bonding, gluing, or other hermetic methods. Alternatively, the joints between the side walls and the lids may have seals, o-rings, gaskets, and the like disposed therebetween to prevent leakage from the canister 200. The sidewall may comprise, for example, a hollow square tube. Inlet port 210 and outlet port 211 are formed through the canister so that gas flows into and out of canister 200. The valves 206 and 207 are sealingly coupled to the baffle ports 202 and 203 to prevent leakage from the canister 200 when the canister 200 is removed for filling precursor material or replacing the canister 200. do. The canister 200 has an inner space having an upper region and a lower region. The lower region of canister 200 is at least partially filled with precursor material.

일 실시예에서, 전구체 재료와 액체는 미도시된 자기 교반기에 의해 교반된다. 자기 교반기는 캐니스터(200)의 바닥 아래에 배치된 자기 모터와 캐니스터(200)의 하부 영역에 배치된 자기 필을 포함한다. 자기 모터는 캐니스터(200) 내에서 자기 필을 회전시키도록 작동하여, 슬러리를 혼합시킨다. 자기 필은 전구체 재료, 액체, 또는 캐니스터(200)와 반응하지 않는 외부 코팅 재료를 가져야 한다. 적절한 자기 혼합기가 통상적으로 이용가능하다. In one embodiment, the precursor material and the liquid are stirred by a magnetic stirrer, not shown. The magnetic stirrer includes a magnetic motor disposed below the bottom of the canister 200 and a magnetic fill disposed in the lower region of the canister 200. The magnetic motor operates to rotate the magnetic fill in the canister 200 to mix the slurry. The magnetic fill should have an outer coating material that does not react with the precursor material, liquid, or canister 200. Suitable magnetic mixers are commonly available.

상기 배플(202,203)은 입구포트와 출구 포트 사이에서 배치되어, 연장된 평균 유동 경로를 발생시켜, 캐리어 가스가 입구 포트로부터 출구 포트로 직접(즉, 직선 라인) 유동하는 것을 방지한다. 이는 캐리어 가스가 캐니스터(200) 내에 체류하는 시간을 증가시키고 캐리어 가스에 의해 이송된 승화 또는 기화된 전구체 가스의 양을 증가시킨다. 이 경우에 도 2에서 보여지는 원형의 칸막이를 설치함으로써 버블링의 효과가 캐니스터의 전체 영역으로 분산된다. 예시적인 작동 모드에서, 캐니스터(200)의 하부 영역은 슬러리를 형성하기 위해 확산 펌프 오일과 텅스텐 헥사-카르보닐의 혼합물로 적어도 부분적으로 채워진다. 슬러리는 약 5토르의 압력에서 유지되고 캐니스터(200)에 근접하게 위치된 저항식 가열기에 의해 약 40 내지 약 50℃ 범위의 온도로 가열된다. 아르곤 형태 의 캐리어 가스는 약 200sccm의 유속으로 입구 포트(210)를 통해 상부 영역으로 들어온다. 아르곤은 출구 포트(211)를 통해 캐니스터(200)를 나가기 전에 배플을 통해 꾸불꾸불한 경로에 의해 형성된 연장된 평균 유동경로 내로 유동하여, 캐니스터(200)의 상부 영역 내에서 아르곤의 평균 체류 시간을 증가시킨다. 캐니스터(200) 내에서의 증가된 체류 시간은 캐리어 가스 내에 승화된 텅스텐 헥사-카르보닐의 포화 정도를 증가시킨다. 더욱이, 배플을 통한 꾸불꾸불한 경로는 전구체 재료를 균일하게 소모하고 전구체 가스를 발생시키기 위해 전구체 재료의 실질적으로 모든 노출된 표면적을 캐리어 가스 유동에 노출시키게 된다.The baffles 202 and 203 are disposed between the inlet port and the outlet port, creating an extended average flow path to prevent carrier gas from flowing directly from the inlet port to the outlet port (ie, straight line). This increases the time the carrier gas stays in the canister 200 and increases the amount of sublimed or vaporized precursor gas carried by the carrier gas. In this case, by installing the circular partition shown in Fig. 2, the effect of bubbling is dispersed to the entire area of the canister. In an exemplary mode of operation, the lower region of canister 200 is at least partially filled with a mixture of diffusion pump oil and tungsten hexa-carbonyl to form a slurry. The slurry is maintained at a pressure of about 5 Torr and heated to a temperature in the range of about 40 to about 50 ° C. by a resistive heater positioned proximate to canister 200. Argon-type carrier gas enters the upper region through the inlet port 210 at a flow rate of about 200 sccm. Argon flows through the baffle into the extended average flow path formed by the serpentine path before exiting the canister 200 through the exit port 211, thereby arranging the average residence time of argon in the upper region of the canister 200. Increase. Increased residence time in canister 200 increases the degree of saturation of tungsten hexa-carbonyl sublimed in the carrier gas. Moreover, the sinuous path through the baffle exposes substantially all of the exposed surface area of the precursor material to the carrier gas flow to uniformly consume the precursor material and generate the precursor gas.

결국, 본 발명에서는 도 1의 캐니스터의 구조에서 점선으로 표시되고, 도 2에서 상세히 보여지는 것처럼 원형의 칸막이를 설치함으로써 버블링의 효과를 캐니스터 의 전체 영역으로 분산시키는 구조를 갖는다. 이에 따라, 동일 캐리어 가스의 플로우 레이트로도 버블링의 효과를 증가시킬 수 있게 된다. As a result, in the present invention, it is indicated by the dotted line in the structure of the canister of FIG. 1 and has a structure in which the effect of bubbling is distributed to the entire area of the canister by providing a circular partition as shown in detail in FIG. Accordingly, the effect of bubbling can be increased even at the flow rate of the same carrier gas.

바람직하기로, 상기 버블링의 소오스는 ALD 또는 CVD 프리커서 형태로 되어 있으며, 상기 캐니스터의 측벽과 상기 원형 칸막이 부 사이의 간격은 상기 캐니스터(200)의 내부 반지름의 1/10~1/3 사이즈로 형성될 수 있다. 또한, 상기 버블링 가스는 아르곤, 질소, 또는 헬륨 가스 중의 하나일 수 있으며, 상기 칸막이 부는 상기 캐니스터의 바닥에 고정적으로 설치될 수 있다. Preferably, the source of bubbling is in the form of an ALD or CVD precursor, and the spacing between the sidewall of the canister and the circular partition is about 1/10 to 1/3 of the inner radius of the canister 200. It can be formed as. In addition, the bubbling gas may be one of argon, nitrogen, or helium gas, and the partition part may be fixedly installed at the bottom of the canister.

도 3은 도 1의 장치 사용결과에 따라 캐니스터 데포지션 타임을 종래와 비교하여 보인 그래프 도면이다. 도면에서 가로축은 캐니스터들의 종류를 보인 것이고, 세로축은 데포지션에 걸리는 타임을 나타낸다. 도면에서 오른쪽에 보이는 숫자들은 데포지션되는 두께는 옹그스트롱 단위로 나타낸다. 도 3은 결국, 상기 카니스터 구조의 버블링의 효율성을 테스트하기 위해 CVD Al 프리커서를 이용하여 막형성을 위한 데포지션 타임을 비교하여 보인 것이다. 동일 설비에 장착하여 진행매수에 따른 데포지션 차이를 확인한 결과로서, 도 2에서 보여지는 바와 같이 막 두께는 균일하 게 되면서도 기존 카니스터의 초기 데포지션 타임 40~45초 대비 34초의 약 6~11초 향상됨을 확인하였다. 그러한 경우에 종래의 카니스터 대비 더 짧은 데포지션 타임으로도 동일한 막 두께를 확보할 수 있기 때문에 설비 효율을 향상시킬 수 있으며 생산성 극대화에 기여할 수 있을 것으로 여겨진다. FIG. 3 is a graph illustrating canister deposition time compared to the conventional method according to the result of using the apparatus of FIG. 1. In the figure, the horizontal axis shows the types of canisters, and the vertical axis shows the time taken for the deposition. The numbers shown on the right side of the figure indicate the thickness in units of Angstroms. Figure 3 shows, finally, a comparison of deposition times for film formation using a CVD Al precursor to test the efficiency of bubbling of the canister structure. As a result of confirming the difference in deposition according to the number of proceeds by installing the same equipment, as shown in FIG. 2, the film thickness is uniform, while the initial deposition time of the existing canister is about 6 to 11 of 34 seconds compared to 40 to 45 seconds. It was confirmed that the second improvement. In such a case, since the same film thickness can be obtained even with a shorter deposition time than the conventional canister, it is considered that the efficiency of the installation can be improved and the productivity can be maximized.

이와 같이 본 발명에서는 새로운 구조의 캐니스터를 이용하여 프로세스 가스를 발생하는 것에 의해, 캐리어 가스의 플로우 레이트의 증가없이 소스의 증발량이 증가되도록 함으로써 ALD 또는 CVD 공정의 생산성 증대를 도모한다. As described above, in the present invention, the process gas is generated by using the canister of the new structure, so that the amount of evaporation of the source is increased without increasing the flow rate of the carrier gas, thereby increasing the productivity of the ALD or CVD process.

상기한 설명에서는 본 발명의 실시예를 위주로 도면을 따라 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 또는 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 칸막이 부의 형상이나 설치 위치를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. In the above description, the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, for example. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be variously modified or changed within the scope of the technical idea of the present invention. . For example, of course, if the case is different, the shape of the partition portion or the installation position can be changed in various ways.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 캐리어 가스 플로우 레이트의 증가없이도 ALD 또는 CVD 소스의 증발량을 증대시키는 효과가 있다. 그러므로, 설비 효율 향상 및 생산성을 극대화를 도모하는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, there is an effect of increasing the amount of evaporation of the ALD or CVD source without increasing the carrier gas flow rate. Therefore, there is an advantage of maximizing equipment efficiency and maximizing productivity.

Claims (5)

반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치에 있어서:In a chamber gas generator for semiconductor device manufacturing equipment: 상부 영역과 하부 영역을 구비한 내부 공간을 형성하는 측벽, 상부 및 바닥을 구비한 캐니스터;A canister with sidewalls, top and bottom forming an interior space having an upper region and a lower region; 상기 캐니스터를 관통해 형성되고 상기 상부 영역과 연통하는 입구 포트 및 출구 포트; 및 An inlet port and an outlet port formed through the canister and in communication with the upper region; And 상기 캐니스터의 바닥부근에 원형 차폐막 타입으로 설치되며 상기 캐니스터의 버블링이 상기 캐니스터 내에서 전체적으로 분산되도록 하기 위해 상기 캐니스터의 바닥 영역을 일부분 이상 커버링하는 칸막이 부를 구비함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치.A chamber for semiconductor device manufacturing equipment installed in a circular shielding film type near the bottom of the canister and having a partition portion covering at least a portion of the bottom area of the canister so that the bubbling of the canister is dispersed throughout the canister. Gas generator. 제1항에 있어서, 상기 버블링의 소오스는 ALD 또는 CVD 프리커서 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치.The chamber gas generator of claim 1, wherein the source of bubbling is in the form of an ALD or a CVD precursor. 제1항에 있어서, 상기 캐니스터의 측벽과 상기 원형 칸막이 부 사이의 간격은 상기 캐니스터의 내부 반지름의 1/10~1/3 사이즈로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치.The chamber gas generator of claim 1, wherein an interval between the sidewall of the canister and the circular partition portion is formed in a size of 1/10 to 1/3 of an inner radius of the canister. 제1항에 있어서, 상기 버블링 가스는 아르곤, 질소, 또는 헬륨 가스임을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치.The chamber gas generator of claim 1, wherein the bubbling gas is argon, nitrogen, or helium gas. 제1항에 있어서, 상기 칸막이 부는 상기 캐니스터의 바닥에 고정적으로 설치됨을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비용 챔버 가스 발생장치.The chamber gas generator of claim 1, wherein the partition part is fixedly installed at a bottom of the canister.
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