KR100768673B1 - Showerhead - Google Patents

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KR100768673B1
KR100768673B1 KR1020060048884A KR20060048884A KR100768673B1 KR 100768673 B1 KR100768673 B1 KR 100768673B1 KR 1020060048884 A KR1020060048884 A KR 1020060048884A KR 20060048884 A KR20060048884 A KR 20060048884A KR 100768673 B1 KR100768673 B1 KR 100768673B1
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injection hole
shower head
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박상원
황재호
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(주)위지트
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Abstract

A shower head is provided to prevent a second disc from being detached from a third disc by integrally forming spraying holes which are formed in two stages with the second disc. A first disc(10) has a gas passage(11) formed in an axial direction and plural first grooves formed on one surface thereof. A second disc(20) has plural second grooves formed on the surface opposite to the first disc and plural spraying holes formed in an axial direction. Plural coupling members have one end inserted into the first groove and the other end inserted into the second groove so that the first and second discs are spaced apart from each other. The spraying holes are formed in two stages with different diameter.

Description

샤워헤드{SHOWERHEAD}Shower Head {SHOWERHEAD}

도 1은 본 발명에 따른 샤워헤드의 일실시예의 사시도,1 is a perspective view of one embodiment of a showerhead according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 실시예의 단면도,2 is a cross-sectional view of the embodiment shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 실시예의 단면의 분리도,3 is an exploded view of the cross section of the embodiment shown in FIG. 1, FIG.

도 4는 도 3의 분리도에서 A-A 방향에서 바라본 단면도,4 is a cross-sectional view seen from the A-A direction in the separated view of FIG.

도 5는 도 3의 분리도에서 B-B 방향에서 바라본 단면도,5 is a cross-sectional view seen from the direction B-B in the separated view of FIG.

도 6은 종래의 기술에 따른 샤워헤더의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a shower header according to the prior art.

<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>

10 : 제1원판 20 : 제2원판10: first negative 20: second negative

21 : 분사홀 30 : 결합부재 21: injection hole 30: coupling member

본 발명은 Metal Etch Process 중 AMAP Producer eXT 샤워헤드(이하 "샤워헤드"라 한다.)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부평판이 일체형이며, 분사홀인 2단인 샤워헤드에 관한 것이다.The present invention relates to an AMAP Producer eXT shower head (hereinafter referred to as "shower head") of the metal etching process, and more particularly, to a shower head having a two-stage, which is an integral bottom plate and an injection hole.

일반적으로 반도체 웨이퍼 처리장치는 진공환경을 조성할 수 있는 처리챔버 를 이루며, 상기 처리챔버의 내부에는 미처리 된 웨이퍼를 상면에 안착시키는 서셉터가 마련된다. 상기 처리챔버의 상측에는 공정가스 공급장치에 의해 공급되는 공정가스를 유입시켜 상기 처리챔버의 내부로 분사시키는 샤워헤드가 마련된다.In general, a semiconductor wafer processing apparatus constitutes a processing chamber that can create a vacuum environment, and a susceptor for mounting an unprocessed wafer on an upper surface of the processing chamber is provided. Above the processing chamber is provided with a shower head for injecting the process gas supplied by the process gas supply device to the inside of the processing chamber.

상술한 바와 같은 반도체처리장치는 웨이퍼의 상면에 박막을 형성시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition)공정이나, 웨이퍼상의 특정 부분의 물질을 제거하는 식각공정에서 주로 사용되고 있다.The semiconductor processing apparatus as described above is mainly used in a CVD (Chemical Vapor Deposition) process for forming a thin film on the upper surface of the wafer, or an etching process for removing the material of a specific portion on the wafer.

도 6에는 종래의 샤워헤드의 실시예가 도시되어 있다. 종래의 샤워헤드는 제1원판(110), 제2원판(120), 제3원판(130) 및 연결봉(140)으로 구성되어 있다.6 shows an embodiment of a conventional showerhead. The conventional shower head is composed of a first disc 110, a second disc 120, a third disc 130 and the connecting rod 140.

제1원판(110)에는 공정가스가 통과되도록 중앙에 축방향으로 관통된 가스통로(111)가 형성되어 있으며, 하부면에는 연결봉(140)이 삽입되는 다수개의 제1홈(113)이 형성되어 있다.The first disk 110 is formed with a gas passage 111 penetrated in the axial direction at the center so that the process gas passes, and a plurality of first grooves 113 into which the connecting rod 140 is inserted is formed at the lower surface thereof. have.

제2원판(120)에는 상기 가스통로(111)를 통하여 유입된 공정가스가 분사되는 다수개의 제1분사홀(121)과, 상기 연결봉(140)이 삽입되는 축방향으로 관통된 제2구멍(123)이 형성되어 있다. 상기 제1분사홀(121)은 2단의 구멍으로 형성되어 있으며, 상기 제1원판(110)의 대향면 방향으로 형성된 구멍은 직경이 상대적으로 작으며, 상기 대향면의 반대면의 방향으로 형성된 구멍은 직경이 상대적으로 크다.The second disc 120 includes a plurality of first injection holes 121 through which the process gas introduced through the gas passage 111 is injected, and second holes penetrating in the axial direction through which the connecting rod 140 is inserted. 123 is formed. The first injection hole 121 is formed of two stage holes, the hole formed in the direction of the opposite surface of the first disc 110 is relatively small in diameter, formed in the direction of the opposite surface of the opposite surface The holes are relatively large in diameter.

연결봉(140)은 일단은 제1원판(110)의 제1홈(113)에 삽입되며, 타단은 제2원판(120)의 제2구멍(123)에 삽입된다. 연결봉은(140)은 제1홈(113) 및 제2구멍(123)에 억지끼워지기 때문에 마찰력에 의하여 제1원판(110)과 제2원판(120)을 결합시킨다.One end of the connecting rod 140 is inserted into the first groove 113 of the first disc 110, and the other end is inserted into the second hole 123 of the second disc 120. Since the connecting rod 140 is inserted into the first groove 113 and the second hole 123, the connecting rod 140 couples the first disc 110 and the second disc 120 by frictional force.

제3원판(130)은 제2원판(120)의 제1분사홀(121)의 대응되는 위치에 제2분사홀(131)이 형성되어 있으며, 제2분사홀(131)의 직경은 제2분사홀(131)과 접하는 제1분사홀(121)의 직경보다 작다. 또한, 제3원판(130)은 제2원판(120)에 접착제에 의하여 결합된다.The third disc 130 is formed with a second injection hole 131 at a position corresponding to the first injection hole 121 of the second disc 120, the diameter of the second injection hole 131 is the second It is smaller than the diameter of the first injection hole 121 in contact with the injection hole (131). In addition, the third disc 130 is coupled to the second disc 120 by an adhesive.

따라서 종래의 샤워헤드에 의하면, 공정가스는 가스통로(111)를 통하여 유입되며, 유입된 공정가스는 제1원판(110)과 제2원판(120) 사이의 공간으로 확산된다. 상기의 확산된 공정가스는 제2원판(120)의 제1분사홀(121)과 제3원판(130)의 제2분사홀(131)을 통과하여 반도체 웨이퍼(미도시)로 분사된다.Therefore, according to the conventional shower head, the process gas is introduced through the gas passage 111, and the introduced process gas is diffused into the space between the first disc 110 and the second disc 120. The diffused process gas is injected into the semiconductor wafer (not shown) through the first injection hole 121 of the second disc 120 and the second injection hole 131 of the third disc 130.

종래의 샤워헤드의 분사홀은 3단으로 형성되었다. 즉 제2원판에 형성된 분사홀은 좁은 구멍에서 넓은 구멍으로 형성되어 2단이며, 제3원판에 형성된 분사홀은 다시 좁아졌으므로 전체적으로 3단으로 형성되었다. 따라서 상기의 분사홀은 중앙부위가 넓고 양단이 좁은 3단으로 형성되어 있기 때문에 상기 분사홀을 제작하기 위해서 제2원판과 제3원판을 분리하여 가공해야 한다는 문제점이 있었다.The injection hole of the conventional shower head is formed in three stages. That is, the injection holes formed in the second disc are formed in a wide hole from the narrow holes, and are formed in two stages. Therefore, since the injection hole is formed in three stages having a wide central portion and narrow both ends, there is a problem that the second disc and the third disc must be separated and processed to manufacture the injection hole.

또한, 종래의 샤워헤드는 제2원판과 제3원판을 분리하여 가공한 후, 이들을 접착하여 사용하였다. 따라서 샤워헤더가 장시간 고온환경하에서 사용된 경우 접착력이 약해져서 제2원판과 제3원판이 분리된다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional shower head was used by separating and processing the second disc and the third disc. Therefore, when the shower header is used in a high temperature environment for a long time, there is a problem in that the adhesive force is weakened and the second disc and the third disc are separated.

또한, 종래의 샤워헤드는 제2원판에 제2구멍을 관통시키고, 제1원판에 제1홈을 형성시킨 후 연결봉을 제2구멍과 제1홈에 삽입하여 제1원판과 제2원판을 결합시켰다. 이 경우 제2구멍에 삽입된 연결봉은 제2원판을 관통하여 제3원판의 방향으로 돌출하곤 하였다. 따라서 연결봉이 제3원판 방향으로 돌출되어 제3원판을 제2원판에 제대로 접착시키지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional shower head passes through the second hole in the second disc, forms the first groove in the first disc, and then inserts the connecting rod into the second hole and the first groove to join the first disc and the second disc. I was. In this case, the connecting rod inserted into the second hole would penetrate the second disc and protrude in the direction of the third disc. Therefore, the connecting rod protrudes in the direction of the third disc, there is a problem that can not properly adhere the third disc to the second disc.

본 발명은 상기와 같은 종래 샤워헤드의 문제점을 해소하기 위한 것이다. 본 발명은 제2원판과 제3원판을 분리하여 가공하지 않고 일체형으로 가공함으로써, 제2원판과 제3원판이 분리되지 않는 샤워헤드를 제공하기 위함이다. The present invention is to solve the problems of the conventional showerhead as described above. The present invention is to provide a shower head in which the second disc and the third disc are not separated by processing the second disc and the third disc without being processed separately.

또한, 본 발명은 상기에서 설명한 바와 같이 제2원판과 제3원판을 일체형으로 제작함으로써 작업공정을 단순화하고 작업시간을 단축시키기 위한 샤워헤드를 제공하기 위함이다.In addition, the present invention is to provide a shower head for simplifying the work process and shortening the working time by integrally manufacturing the second disc and the third disc as described above.

본 발명에 따른 샤워헤드는 공정가스가 통과하도록 중앙에 축방향으로 관통된 가스통로와, 일면에 형성된 다수개의 제1홈을 포함하는 제1원판과, 상기 제1홈에 대응되도록 상기 제1원판의 대향면에 형성된 다수개의 제2홈과, 상기의 가스통로를 통하여 유입된 공정가스가 통과하도록 축방항으로 관통된 다수개의 분사홀을 포함하는 제2원판과, 상기 제1원판과 제2원판이 일정한 간격만큼 이격되어 결합되도록 일단은 상기 제1홈에 삽입되며, 타단은 상기 제1홈에 대응되는 상기 제2홈에 삽입되는 다수개의 결합부재를 포함하는 것을 특징한다. 이 경우 상기 분사홀은 2단의 홀로 형성되어 있으며, 상기 제1원판의 대향면 방향의 홀의 직경이 넓으며, 타면 방향의 홀의 직경이 좁은 것이 바람직하다.The shower head according to the present invention includes a gas passage axially penetrated in the center to pass the process gas, a first disc including a plurality of first grooves formed on one surface, and the first disc to correspond to the first groove. A second disc including a plurality of second grooves formed on opposite surfaces of the second disc, a plurality of injection holes penetrating in the axial direction so that the process gas introduced through the gas passage passes, and the first disc and the second disc One end is inserted into the first groove so as to be spaced apart by a predetermined interval, and the other end includes a plurality of coupling members inserted into the second groove corresponding to the first groove. In this case, the injection hole is formed of two stage holes, the diameter of the hole in the opposite surface direction of the first disc is wide, it is preferable that the diameter of the hole in the other surface direction is narrow.

또한, 본 발명에 따른 샤워헤드의 상기 분사홀은 원주방향으로 균일한 간격으로 상기 제2원판에 형성된 것이 바람직하다. 따라서 상기 분사홀에서 분사되는 공정가스를 상기 샤워헤드의 제2원판 하부에 위치될 웨이퍼에 균일하게 분사시킬 수 있다.In addition, the injection hole of the shower head according to the present invention is preferably formed in the second disc at uniform intervals in the circumferential direction. Therefore, the process gas injected from the injection hole may be uniformly sprayed on the wafer to be positioned below the second disc of the shower head.

또한, 상기 샤워헤드는 상기 제1홈은 원주방향으로 균일한 간격으로 상기 제1원판에 형성되어 있으며, 상기 제2홈은 상기 제1홈에 대응되도록 원주방향으로 균일한 간격으로 상기 제2원판에 형성된 것이 바람직하다.In addition, the shower head is formed in the first disc at a uniform interval in the circumferential direction, the first groove, the second groove is the second disc at a uniform interval in the circumferential direction to correspond to the first groove. It is preferably formed in.

이하에서는 본 발명에 따른 샤워헤드의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the showerhead according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 샤워헤더의 일실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 단면도이다. 또한 도 3은 도 1에 도시된 실시예의 단면의 분리도이고, 도 4는 도 3의 분리도에서 A-A 방향에서 바라본 단면도이며, 도 5는 도 3의 분리도에서 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.1 is a perspective view of one embodiment of a showerhead according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 3 is an exploded view of the cross section of the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view seen from the A-A direction in FIG. 3, and FIG.

본 발명에 따른 샤워헤더는 제1원판(10), 제2원판(20) 및 결합부재(30)를 포함한다. 제1원판(10)은 중앙에 축방향으로 관통된 가스통로(11)가 형성되어 있으며, 하면에는 다수개의 제1홈(13)이 형성되어 있다.The shower header according to the present invention includes a first disc 10, a second disc 20 and a coupling member 30. The first disc 10 has a gas passage 11 penetrated in the axial direction at the center thereof, and a plurality of first grooves 13 are formed on the bottom surface thereof.

제2원판(20)은 상면에는 상기 제1홈(13)의 대응되는 위치에 다수개의 제2홈(23)이 형성되어 있으며, 축방향으로 관통된 다수개의 분사홀(21)이 형성되어 있다. 분사홀(21)은 2단의 구멍으로 형성되어 있으며, 상부에 형성된 홀은 직경이 상대적으로 큰 반면, 하부에 형성된 홀은 직경이 상대적으로 작다.In the upper surface of the second disc 20, a plurality of second grooves 23 are formed at corresponding positions of the first grooves 13, and a plurality of injection holes 21 penetrated in the axial direction are formed. . The injection hole 21 is formed as a hole of two stages, the hole formed in the upper portion is relatively large in diameter, while the hole formed in the lower portion is relatively small in diameter.

결합부재(30)는 일단은 제1원판(10)의 제1홈(13)에 삽입되며, 타단은 상기 제1홈(13)에 대응되는 제2원판(20)의 제2홈(23)에 삽입된다. 결합부재(30)는 제1원 판(10)의 제1홈(13) 및 제2원판(20)의 제2홈(23)에 억지끼움으로 삽입되므로 제1원판(10) 및 제2원판(20)은 결합부재(30)에 의하여 결합된다. One end of the coupling member 30 is inserted into the first groove 13 of the first disc 10, and the other end thereof is the second groove 23 of the second disc 20 corresponding to the first groove 13. Is inserted into Since the coupling member 30 is inserted into the first groove 13 of the first circular plate 10 and the second groove 23 of the second circular plate 20 by interference fit, the first original plate 10 and the second original plate 20 is coupled by the coupling member (30).

공정가스(미도시)는 가스통로(11)를 통하여 제1원판(10)과 제2원판(20)의 사이의 공간으로 유입되어 분사홀(21)을 통하여 샤워헤드의 하부에 위치된 웨이퍼(미도시)로 분사된다. 따라서 공정가스가 제1원판(10)과 제2원판(20)의 사이에 유입된 경우 제1원판(10) 및 제2원판(20)에 압력을 가한다. 따라서 제1홈(13) 및 제2홈(23)은 제1원판(10) 및 제2원판(20)이 충분한 결합력을 가지도록 다수 개가 형성되어야 하며, 하중이 상기 원판(10, 20)에 고르게 분포하도록 제1홈(13) 및 제2홈(23)은 원주방향으로 균일하게 형성되어야 한다. 또한, 공정가스가 제1원판(10) 및 제2원판(20)의 사이의 공간에 유입된 경우, 상기의 제1원판(10) 및 제2원판(20) 사이의 공간은 버퍼역할을 하여 공정가스를 수용한 후 제2원판(20)의 분사홀(21)로 공정가스를 분사시킨다. 따라서 제1원판(10) 및 제2원판(20)이 결합부재(30)에 의하여 결합된 경우 상기의 원판(10, 20)에 의하여 형성된 공간이 버퍼역할을 할 수 있도록 일정한 간격으로 이격되어야 한다. 따라서 결합부재(30)의 길이는 제1원판(10)과 제2원판(20)이 충분히 이격되도록 길어야 한다.Process gas (not shown) flows into the space between the first disc 10 and the second disc 20 through the gas passage 11 and is located in the lower portion of the shower head through the injection hole 21 ( (Not shown). Therefore, when the process gas flows between the first disc 10 and the second disc 20, pressure is applied to the first disc 10 and the second disc 20. Therefore, a plurality of first grooves 13 and second grooves 23 should be formed such that the first disc 10 and the second disc 20 have sufficient coupling force, and a load is applied to the discs 10 and 20. The first groove 13 and the second groove 23 should be uniformly formed in the circumferential direction so as to distribute evenly. In addition, when the process gas flows into the space between the first disc 10 and the second disc 20, the space between the first disc 10 and the second disc 20 serves as a buffer. After accommodating the process gas, the process gas is injected into the injection hole 21 of the second disc 20. Therefore, when the first disc 10 and the second disc 20 are coupled by the coupling member 30, the space formed by the discs 10 and 20 should be spaced at regular intervals to serve as a buffer. . Therefore, the length of the coupling member 30 should be long so that the first disc 10 and the second disc 20 is sufficiently spaced apart.

또한, 분사홀(21)에서 분사되는 공정가스는 웨이퍼(미도시)의 평면에 균일하게 분사되어야 하므로 상기 분사홀(21)은 원주방향으로 균일하게 형성되어야 한다.In addition, since the process gas injected from the injection hole 21 should be uniformly sprayed on the plane of the wafer (not shown), the injection hole 21 should be uniformly formed in the circumferential direction.

본 발명은 2단으로 형성된 분사홀과 일체형으로 된 제2원판을 구비한 샤워헤드를 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면, 제2원판과 제3원판이 분리가 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종래에 제2원판과 제3원판을 제작하여 조립하는 것을 본 발명에 의하면 하나의 원판으로 제작함으로써 샤워헤더의 제작공정을 단순화 시켜 제작시간 및 제작효율을 단축시킬 수 있다.The present invention provides a showerhead having a second disc integrally formed with two injection holes formed in two stages. Therefore, according to this invention, it can prevent that a 2nd disc and a 3rd disc separate. In addition, according to the present invention, by manufacturing and assembling the second disc and the third disc in the prior art can simplify the manufacturing process of the shower header by shortening the manufacturing time and manufacturing efficiency.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

Claims (4)

공정가스가 통과하도록 중앙에 축방향으로 관통된 가스통로와, 일면에 형성된 다수개의 제1홈을 포함하는 제1원판과,A first disk including a gas passage axially penetrated in the center so that the process gas passes, and a plurality of first grooves formed on one surface thereof; 상기 제1홈에 대응되도록 상기 제1원판의 대향면에 형성된 다수개의 제2홈과, 상기의 가스통로를 통하여 유입된 공정가스가 통과하도록 축방항으로 관통된 다수개의 분사홀을 포함하는 제2원판과,A second including a plurality of second grooves formed on the opposing surface of the first disc to correspond to the first groove, and a plurality of injection holes penetrated in the axial direction so that the process gas flowed through the gas passage; Disc, 상기 제1원판과 제2원판이 일정한 간격만큼 이격되어 결합되도록 일단은 상기 제1홈에 삽입되며, 타단은 상기 제1홈에 대응되는 상기 제2홈에 삽입되는 다수개의 결합부재를 포함하며,One end is inserted into the first groove so that the first disc and the second disc are spaced apart by a predetermined interval, and the other end includes a plurality of coupling members inserted into the second groove corresponding to the first groove. 상기 분사홀은 2단의 홀로 형성되어 있으며, 상기 제1원판의 대향면 방향의 홀의 직경이 넓으며, 타면 방향의 홀의 직경이 좁은 것을 특징으로 하는 샤워헤드.The injection hole is formed of two stage holes, the diameter of the hole in the direction of the opposite surface of the first disk is wide, the shower head, characterized in that the diameter of the hole in the other surface is narrow. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분사홀은 원주방향으로 균일한 간격으로 상기 제2원판에 형성된 것을 특징으로하는 샤워헤드.And the injection hole is formed in the second disc at uniform intervals in the circumferential direction. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1홈은 원주방향으로 균일한 간격으로 상기 제1원판에 형성되어 있으며,The first groove is formed in the first disc at uniform intervals in the circumferential direction, 상기 제2홈은 상기 제1홈에 대응되도록 원주방향으로 균일한 간격으로 상기 제2원판에 형성된 것을 특징으로 하는 샤워헤드.The second groove is formed in the second disc at a uniform interval in the circumferential direction so as to correspond to the first groove. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030008068A (en) * 2001-07-16 2003-01-24 삼성전자 주식회사 Shower head of wafer treatment apparatus having gap controller
KR20050084704A (en) * 2004-02-24 2005-08-29 삼성전자주식회사 Method for scattering a gas, and shower head, and apparatus having a shower head for manufacturing a semiconductor substrate

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