[发明专利]喷头及用于制造具有该喷头的半导体基板的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷头，并且更具体地，涉及一种能够通过形成多个用于多种反应气体的反应气体流动路径以便不会彼此妨碍并将这多个气体流动路径与板集成起来而被简易地制造并组装而成的喷头，以及一种用于利用该喷头制造而成的半导体基板的装置。

背景技术

半导体工艺中用于将所需的材料沉积在基板上的薄膜沉积工艺被归类到PVD(物理气相沉积)方法和CVD(化学气相沉积)方法中。此处，CVD方法是一种通过将工艺气体供给至反应室并通过利用热或等离子体以使工艺气体起化学反应而将薄膜沉积在基板上的方法。

在CVD方法的情况下，两种或更多种气体在反应室中起反应而将反应物沉积在基板上。在这种情况下，将反应气体通过喷头供给至反应室，并且为了防止气体在进入反应室之前彼此接触并起反应，喷头具有独立形成的用于各种气体的流动路径。

在美国专利No.5,871,586中，提议了一种用于提供用于各种气体的分隔开的流动路径的喷头。在上述技术的情况下，喷头被构造成具有临时存储反应气体的气室16和18并且将反应气体从对应的室通过将对应的室连接于反应室5的管道21和24提供至反应室5，在该反应室5中，通过安装用作隔壁的板15、17和19形成气室16和18。此外，在上述技术的情况下，为了形成用于反应气体的流动路径，在单个板中形成有孔，并且管形管道通过该孔插入并通过诸如焊接之类的方法密封以防止气体通过接合部泄漏。

但是，根据现有技术，由于喷头是手工制造的，当大量的气体流动路径应当形成在喷头中以提高反应效率时，制造喷头是不方便的且它花费了大量的时间。

此外，当如现有技术中那样焊接板与管道时，焊接部中会产生缺陷从而使气体在进入反应室之前泄漏并与其它气体起反应。

发明内容

本发明已经试图提供一种能够无需人工就能简单制造以降低制造成本和时间的喷头以及一种用于利用该喷头制造半导体基板的装置。

此外，本发明已经试图提供一种能够通过使气体流动路径与用作隔壁的板一体形成以基本上防止气体泄漏、从而提高处理效率的喷头，以及一种用于利用该喷头制造半导体基板的装置。

此外，本发明已经试图提供一种能够将通过喷头供给的反应气体的温度控制成在喷头的宽度方向上是大致均匀的以使处理效率最大化的喷头，以及一种用于利用该喷头制造半导体基板的装置。

本发明的一种示例性实施方式提供了一种喷头，其包括：上台板，其具有在其上形成的多个第一上部气体路径；中台板，其具有在对应于第一上部气体路径的位置处的多个第一下部气体路径和具有并不妨碍第一下部气体路径的结构的第二气体路径，并且第一上部气体路径的下端安装在该中台板上；以及下台板，其具有在对应于第一下部气体路径及第二气体路径的位置处形成造该下台板中的多个通孔，并且第一上部气体路径的下端和第二气体路径的下端安装在该下台板上。

该喷头可进一步包括设置在中台板上并具有在对应于第一下部气体路径和第二气体路径的位置处形成有通孔的垫片。

该垫片可进一步具有第一上部气体路径的下端安装在其中的安装孔。

在中台板的顶面中，可形成有第一上部气体路径的下端安装于其上的安装孔，并且在下台板的顶面中，可形成有第一下部气体路径的下端和第二气体路径的下端安装于其上的安装孔。

在这种情况下，在中台板的安装孔和下台板的安装孔中可设置有密封构件。

本发明的另一示例性实施方式提供了一种用于制造半导体基板的装置，其包括：喷头，其具有上述结构；保持喷头的壳体；分别形成为连接于第一气室和第二气室的第一进气口和第二进气口；形成为连接于冷却室的冷却剂入口和冷却剂出口；形成在喷头的下方的反应室；以及基板架，所述基板架支撑基板，从而将所述基板定位在所述反应室内，通过使第一气体与第二气体起反应而在所述基板上形成有沉积层。

根据本发明的示例性实施方式，由于反应气体的气体流动路径与板集成在一起，因此简化喷头的组装并降低制造成本是可能的。此外，由于气体流动路径与板之间没有间隙，因此提高气密性是可能的。

此外，根据本发明的示例性实施方式，由于冷却剂流过喷头的整个平面，从而就通过喷头至反应室的反应气体而言并未形成温度梯度，因此提高处理效率是可能的。

附图说明

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的一种用于制造半导体基板的装置的构造的视图；

图2是根据本发明的示例性实施方式的一种处于组装状态下的喷头的局部放大视图；