[发明专利]用于设计并制造喷头的设备、方法和系统

说明书

提供了一种用于生成喷头的3D形状数据的设备、一种制造喷头的方法和一种用于制造喷头的系统。所述设备包括：数据处理器，生成包括指示晶圆的上表面与喷头之间的第一距离的值的信息、指示晶圆上的位置的信息以及关于流体流动物理量值的信息的数据集，并且确定表示各个信息之间的关系的函数；输入单元，接收状况数据和每个位置的目标流体流动物理量值；以及数据库，存储关于所述函数的信息。数据处理器获得关于每个位置处的晶圆的上表面与喷头之间的具有目标流体流动物理量值的第二距离的信息，提取喷头的下表面的空间坐标信息，并且利用空间坐标信息生成喷头的3D形状数据。

本申请要求于2018年1月24日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0008613号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种用于设计并制造喷头的设备和方法。

背景技术

执行诸如化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)的薄膜沉积的半导体制造设备通常用于制造半导体器件。这样的半导体器件沉积设备通常包括位于工艺腔室中的喷头以供应在半导体晶圆上沉积薄膜所需的反应气体。喷头以薄膜沉积所需的适当分布将反应气体喷射到晶圆上。

然而，与理论上已知的不同，存在包括喷头的半导体工艺设施或设备中的流体的流动不对称的情况。这样的流体流动特性会对晶圆的工艺结果(诸如厚度和组成)具有直接影响。因此，为了解决流体流动特性不对称的问题，需要调整喷头的形状。

发明内容

本公开的方面提供了一种设计并制造喷头的方法，该方法能够利用基于晶圆与喷头之间的间隙的多种情况获得的要优化的形状数据和统计处理流体流动数据来解决流体流动特性的不对称的问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于生成喷头的三维(3D)形状数据的设备。该设备包括：数据处理器，生成包括第一信息、第二信息和第三信息的多个数据集，并且通过利用多个数据集并通过统计方法来确定并识别表示第一信息、第二信息和第三信息之间的关系的函数，第一信息指示晶圆的上表面与喷头之间的第一距离的多个值，第二信息指示晶圆上的多个位置，第三信息是关于流体流动物理量值的信息；输入单元，接收状况数据和晶圆上的多个位置中的每个位置的目标流体流动物理量值，状况数据包括与具有喷头的设施有关的数值信息；以及数据库，存储关于所述函数的第四信息和关于先前的模拟结果的第五信息。数据处理器基于第四信息和第五信息中的至少一个来获得关于晶圆上的多个位置中的每个处的晶圆的上表面与喷头之间的具有目标流体流动物理量值的第二距离的第六信息，利用第二信息和第六信息提取喷头的下表面的空间坐标信息，并且利用空间坐标信息生成喷头的3D形状数据。

根据本公开的另一方面，提供了一种制造喷头的方法。该方法包括：接收包括与具有喷头的设施有关的数值信息的状况数据；通过利用状况数据生成多个数据集，所述多个数据集包括指示晶圆的上表面与喷头之间的第一距离的多个值的第一信息、指示晶圆上的多个位置的第二信息以及关于流体流动物理量值的第三信息；通过利用多个数据集并通过统计方法来确定并识别表示第一信息、第二信息和第三信息之间的关系的函数；将关于所述函数的第四信息存储在数据库中；接收晶圆上的多个位置中的每个位置的目标流体流动物理量值；获得关于存储在数据库中的先前的模拟结果的第五信息；基于第四信息和第五信息中的至少一个获得关于晶圆上的多个位置中的每个处的晶圆的上表面和喷头之间的具有目标流体流动物理量值的第二距离的第六信息；利用第二信息和第六信息提取喷头的下表面的空间坐标信息；利用空间坐标信息生成喷头的下表面的形状数据；利用预设厚度值在喷头的下表面的生成的形状数据中生成体积形状数据；基于关于多个喷淋孔中的每个喷淋孔的直径和深度的第七信息生成包括在体积形状数据中生成的多个喷淋孔的3D形状数据；以及基于生成的3D形状数据利用3D打印机制造喷头。