KR100928061B1 - Gas injection device and substrate processing apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
가스 분사 장치는 몸체부, 제1 분사부, 제2 분사부, 제1 측정부 및 제2 측정부를 포함한다. 몸체부는 기판과 마주보는 위치에 설치된다. 제1 분사부는 몸체부의 단부에 기판의 중심 영역을 향하도록 설치되고, 기판의 중심 영역에 제1 가스를 분사한다. 제2 분사부는 몸체부의 단부에 기판의 중심 영역을 벗어난 기판의 주변 영역을 향하도록 설치되고, 기판의 주변 영역에 제1 가스와 별개로 공급되는 제2 가스를 분사한다. 따라서, 제1 및 제2 분사부를 통하여 기판의 중심 영역과 주변 영역에 분사되는 가스를 개별적으로 조절할 수 있다. The gas injection device includes a body portion, a first injection portion, a second injection portion, a first measurement portion, and a second measurement portion. The body portion is installed at a position facing the substrate. The first injector is installed at the end of the body portion to face the center region of the substrate, and injects the first gas into the center region of the substrate. The second injector is installed at the end of the body to face the peripheral area of the substrate, which is out of the center area of the substrate, and injects a second gas supplied separately from the first gas into the peripheral area of the substrate. Therefore, the gas injected to the central area and the peripheral area of the substrate through the first and second injection parts can be adjusted individually.
Description
본 발명은 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 기판을 처리하기 위하여 가스를 분사하는 장치 및 이를 포함하여 실질적으로 상기 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a gas ejection apparatus and a substrate processing apparatus including the same, and more particularly, to an apparatus for injecting gas for treating a substrate and an apparatus for substantially treating the substrate, including the same.
일반적으로, 반도체 소자는 웨이퍼와 같은 실리콘 재질의 기판 상에 전기적인 회로 패턴을 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 회로 패턴이 형성된 기판의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting)공정과, 상기 검사한 기판을 절단하여 다수의 칩들을 형성한 후 이 칩들을 리드 프레임과 같이 에폭시 수지로 개별 봉지하는 패키징 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a Fab process for forming an electrical circuit pattern on a silicon substrate such as a wafer, and an electrical die sorting (EDS) process for inspecting electrical characteristics of the substrate on which the circuit pattern is formed. After cutting the inspected substrate to form a plurality of chips, the chips are manufactured through a packaging process of individually encapsulating the chips with an epoxy resin like a lead frame.
상기 회로 패턴은 상기 기판에 금속 박막을 증착시키는 공정과, 상기 박막 상에 사용자가 원하는 포토레지스트를 패터닝하는 공정과, 상기 패터닝된 포토레지스트의 형상에 대응되도록 상기 박막을 식각하는 공정과, 상기 패터닝된 포토레지스트를 제거하는 공정 등을 포함하여 형성된다. The circuit pattern may include: depositing a metal thin film on the substrate; patterning a photoresist desired by the user on the thin film; etching the thin film so as to correspond to a shape of the patterned photoresist; And a step of removing the photoresist.
최근, 상기 박막을 증착시키는 공정으로는 상기 박막의 두께를 저온 상태에 서 얇으면서 증착률도 우수한 플라즈마 처리 방식이 널리 사용되고 있다. 상기 플라즈마 처리 방식은 일예로, 플라즈마 강화 기상 증착(Plasma-Enhanced Chemical vapor deposition : 이하, PE-CVD) 장치를 이용할 수 있다.In recent years, as a process for depositing the thin film, a plasma processing method having a low deposition rate and excellent deposition rate has been widely used. For example, the plasma treatment method may use a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD) apparatus.
상기 PE-CVD 장치는 상기 기판을 대상으로 상기 박막 증착 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내에 설치되고 그 상부에 상기 기판이 안착되는 안착부 및 상기 안착부와 마주보도록 설치되고 상기 기판에 상기 박막 증착 공정을 위한 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함한다. The PE-CVD apparatus is provided in a process chamber that provides a space for performing the thin film deposition process on the substrate, a mounting portion installed in the process chamber, and facing the mounting portion on which the substrate is mounted. And a gas injector for injecting a gas for the thin film deposition process onto the substrate.
그러나, 상기 가스 분사부는 외부로부터 하나의 공급 라인을 통하여 공급됨으로써, 상기 기판의 위치에 따라 상기 가스를 조절하여 분사하지 못하는 문제점을 갖는다. 이는, 상기 기판에 박막을 불균일하게 증착될 경우, 이를 보정할 수 있는 수단이 부재함을 의미한다. However, since the gas injection unit is supplied through one supply line from the outside, the gas injection unit does not control the gas according to the position of the substrate and thus cannot spray. This means that when a thin film is unevenly deposited on the substrate, there is no means for correcting the thin film.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 기판을 중심 영역과 주변 영역으로 구분하여 분사되는 가스를 상기 중심 영역과 주변 영역에 따라 조절할 수 있는 가스 분사 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas injection apparatus capable of controlling a gas injected by dividing a substrate into a central region and a peripheral region according to the central region and the peripheral region. .
본 발명의 다른 목적은 상기한 가스 분사 장치를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus including the above-described gas injection apparatus.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 가스 분사 장치는 몸체부, 제1 분사부, 제2 분사부, 제1 측정부 및 제2 측정부를 포함한다. 상기 몸체부는 기판과 마주보는 위치에 설치된다. 상기 제1 분사부는 상기 몸체부의 단부에 상기 기판의 중심 영역을 향하도록 설치되고, 상기 기판의 중심 영역에 제1 가스를 분사한다. 상기 제2 분사부는 상기 몸체부의 단부에 상기 기판의 중심 영역을 벗어난 상기 기판의 주변 영역을 향하도록 설치되고, 상기 기판의 주변 영역에 상기 제1 가스와 별개로 공급되는 제2 가스를 분사한다. 상기 제1 및 제2 측정부는 상기 제1 및 제2 분사부와 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 분사부로부터 각각 분사되는 상기 제1 및 제2 가스의 량을 조절하기 위하여 상기 제1 및 제2 가스의 량을 측정한다.In order to achieve the above object of the present invention, a gas injection device according to one feature includes a body portion, a first injection portion, a second injection portion, a first measurement portion and a second measurement portion. The body portion is installed at a position facing the substrate. The first injector is installed at the end of the body to face the center region of the substrate, and injects a first gas into the center region of the substrate. The second injector is installed at the end of the body to face the peripheral area of the substrate, which is out of the center area of the substrate, and injects a second gas supplied separately from the first gas to the peripheral area of the substrate. The first and second measuring units are connected to the first and second injectors, respectively, and the first and second injectors respectively control the amounts of the first and second gases injected from the first and second injectors. The amount of the second gas is measured.
한편, 상기 가스 분사 장치는 상기 제1 분사부로부터 상기 몸체부를 거쳐 외부로 연장되고, 상기 제1 가스를 외부로부터 상기 제1 분사부로 공급하는 제1 공급 라인, 및 상기 제2 분사부로부터 상기 몸체부를 거쳐 외부로 연장되고, 상기 제2 가스를 외부로부터 상기 제2 분사부로 공급하는 제2 공급 라인을 더 포함한다.On the other hand, the gas injection device extends from the first injection portion through the body portion to the outside, the first supply line for supplying the first gas from the outside to the first injection portion, and the body from the second injection portion And a second supply line extending outwardly to supply the second gas to the second injection unit from the outside.
이에, 상기 제1 및 제2 측정부는 상기 제1 및 제2 공급 라인에 각각 설치될 수 있다. 또한, 상기 몸체부는 상기 제1 및 제2 공급 라인의 일부가 형성된 몸체 홀더부, 및 상기 몸체 홀더부에 결합 및 분리되고, 상기 제1 및 제2 공급 라인의 다른 일부와 상기 제1 및 제2 분사부가 형성된 분사 몸체부를 포함한다. 이에, 상기 제1 및 제2 공급 라인은 상기 분사 몸체부와 상기 몸체 홀더부가 결합할 때 연결될 수 있다. Thus, the first and second measurement units may be installed in the first and second supply lines, respectively. In addition, the body portion is coupled to and separated from the body holder portion formed with a portion of the first and second supply line, and the body holder portion, the other part of the first and second supply line and the first and second It includes an injection body portion formed with an injection portion. Thus, the first and second supply lines may be connected when the injection body portion and the body holder portion are coupled.
한편, 상기 분사 몸체부 및 상기 몸체 홀더부 각각은 결합되는 부위에 각각 상기 제1 및 제2 공급 라인의 연결 부위로부터 상기 제1 및 제2 가스가 누출되는 것을 방지하기 위한 제1 및 제2 누출 방지부를 포함할 수 있다. On the other hand, the injection body portion and the body holder portion each of the first and second leakage to prevent the first and second gas from leaking from the connection portion of the first and second supply line to the portion to be coupled, respectively It may include a prevention part.
상기 제1 누출 방지부는 상기 제1 및 제2 공급 라인의 주위로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 제2 누출 방지부는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부를 포함할 수 있다. The first leak prevention part may include a protrusion protruding from the circumference of the first and second supply lines, and the second leak prevention part may include an insertion part into which the protrusion is inserted.
이와 달리, 상기 제1 및 제2 누출 방지부 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 공급 라인의 연결 부위를 실링하는 실링부를 포함할 수 있다. Alternatively, at least one of the first and second leak prevention parts may include a sealing part for sealing the connection portion of the first and second supply lines.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버, 안착부 및 가스 분사부를 포함한다. 상기 공정챔버는 기판을 대상으로 공정을 진행하기 위한 공간을 제공한다. 상기 안착부는 상기 공정 챔버 내에 설치되고, 그 상부에 상기 기판이 안착된다. 상기 가스 분사부는 상기 안착부와 마주보도록 설치된 몸체부, 상기 몸체부의 단부에 상기 기판의 중심 영역을 향하도록 설치되고, 상기 기판의 중심 영역에 제1 가스를 분사하는 제1 분사부, 상기 몸체부의 단부에 상기 기판의 중심 영역을 벗어난 상기 기판의 주변 영역을 향하도록 설치되고, 상기 기판의 주변 영역에 상기 제1 가스와 별개로 공급되는 제2 가스를 분사하는 제2 분사부, 및 상기 제1 및 제2 분사부와 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 분사부로부터 각각 분사되는 상기 제1 및 제2 가스의 량을 조절하기 위하여 상기 제1 및 제2 가스의 량을 측정하는 제1 및 제2 측정부를 구비한다.In order to achieve the above object of the present invention, a substrate processing apparatus according to one aspect includes a process chamber, a seating portion and a gas injection portion. The process chamber provides a space for processing the substrate. The seating part is installed in the process chamber, and the substrate is seated thereon. The gas injector is installed to face the center portion of the substrate, the body portion is disposed to face the seating portion, the first injection portion for injecting a first gas in the center region of the substrate, the body portion A second injector disposed at an end of the substrate to face a peripheral region of the substrate, the second injector configured to inject a second gas supplied separately from the first gas into the peripheral region of the substrate; And first and second gases connected to a second injector, respectively, and measuring the amounts of the first and second gases to adjust the amounts of the first and second gases respectively injected from the first and second injectors. A second measuring unit is provided.
여기서, 상기 몸체부는 상기 공정 챔버에 고정된 몸체 홀더부, 및 상기 몸체 홀더부에 결합 및 분리되고, 상기 제1 및 제2 분사부가 형성된 분사 몸체부를 포함할 수 있다. The body part may include a body holder part fixed to the process chamber, and an injection body part coupled to and separated from the body holder part and having the first and second injection parts formed thereon.
이러한 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 가스 분사 장치가 적어도 두 개의 제1 및 제2 분사부를 통하여 기판의 중심 영역과 주변 영역에 별개로 제1 및 제2 가스를 분사함으로써, 상기 기판의 중심 영역 및 주변 영역별로 분사되는 상기 제1 및 제2 가스를 조절할 수 있다. 이로써, 상기 제1 및 제2 가스를 이용하여 상기 기판에 박막을 증착하고자 할 경우, 상기 박막을 상기 기판의 위치에 따라 균일하게 조절할 수 있다. According to such a gas injection apparatus and a substrate processing apparatus including the same, the gas injection apparatus injects the first and second gases separately into the central region and the peripheral region of the substrate through at least two first and second injection portions, The first and second gases injected for each of the central region and the peripheral region of the substrate may be adjusted. Thus, when the thin film is to be deposited on the substrate using the first and second gases, the thin film may be uniformly adjusted according to the position of the substrate.
또한, 상기 제1 및 제2 분사부를 통해 상기 제1 및 제2 가스를 서로 다르게 구성함으로써, 경우에 따라 상기 기판을 효율적으로 처리할 수 있다. In addition, by configuring the first and second gases differently through the first and second injection units, the substrate may be efficiently processed in some cases.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.Hereinafter, a gas injection apparatus and a substrate processing apparatus including the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)는 공정 챔버(100), 플라즈마 전극부(200), 안착부(300), 가스 주입부(400) 및 가스 분사부(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 공정 챔버(100)는 상기 기판(10)을 대상을 공정을 수행하기 위한 공간을 제공한다. 구체적으로, 상기 공정 챔버(100)는 상기 기판(10)을 대상으로 박막을 증착하거나, 상기 기판(10)에 형성된 박막의 일부를 식각하고자 할 때, 필요한 공간을 제공한다. The
여기서, 상기 기판(10)은 반도체 소자를 제조하는데 사용되는 웨이퍼(wafer)일 수 있다. 이와 달리, 상기 기판(10)은 평판표시장치 중 액정표시장치(LCD)의 핵심 구성 요소인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판 또는 컬러 필 터(Color Filter; CF) 기판일 수 있다. Herein, the
상기 공정 챔버(100)는 하부 공정 챔버(110)와 상부 공정 챔버(120)를 포함한다. 상기 하부 공정 챔버(110)는 보울 형상을 가지며, 상기 상부 공정 챔버(120)는 반구 형상을 하여 상기 하부 공정 챔버(110)를 덮을 수 있는 구조를 갖는다. The
상기 플라즈마 전극부(200)는 상기 공정 챔버(100)의 외부에 설치된다. 구체적으로, 상기 플라즈마 전극부(200)는 상기 상부 공정 챔버(120)의 외부에 코일 형태로 설치될 수 있다. 상기 플라즈마 전극부(200)는 외부의 고주파 전원(RF)과 전기적으로 연결되어 고주파 전압을 인가 받는다. 여기서, 고주파 전압은 일예로, 약 13.56㎒일 수 있다. The
상기 플라즈마 전극부(200)는 상기 고주파 전압을 상기 상부 공정 챔버(120)로부터 투과시켜 상기 공정 챔버(100)의 내부로 전달한다. 즉, 상기 플라즈마 전극부(200)는 상기 공정 챔버(100)의 내부에서 플라즈마가 생성되도록 유도한다. The
한편, 상기 상부 공정 챔버(120)는 상기 고주파 전원(RF)으로부터 인가된 고주파 전압이 투과될 수 있도록 그 측벽이 유전체로 이루어진다. 또한, 상기 상부 공정 챔버(120)는 석영(quartz)으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the
상기 안착부(300)는 상기 공정 챔버(100) 내부에 설치된다. 구체적으로, 상기 안착부(300)는 상기 하부 공정 챔버(110)측에 구비된다. 상기 안착부(300)는 그 상부에 외부로부터 반입되는 상기 기판(10)이 안착된다. 상기 안착부(300)는 일예로, 상기 기판(10)을 정전기력을 이용하여 파지하는 정전척이 사용될 수 있다.The
상기 안착부(300)는 상하 방향으로 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 이는, 상기 기판(10)이 상기 안착부(300)에 로딩되거나, 상기 안착부(300)로부터 언로딩될 때의 상기 안착부(300)의 위치와 상기 기판(10)을 처리할 때의 상기 안착부(300)의 위치가 상기 상하 방향으로 다르기 때문이다. The
상기 안착부(300)에는 상기 고주파 전압과 반대적 성질을 갖는 바이어스 전압이 인가될 수 있다. 이러한 상기 바이어스 전압은 상기 공정 챔버(100) 내의 플라즈마로부터 빠져나온 이온과 라디칼이 상기 기판(10)의 표면에 충분히 높은 에너지를 가지고 충돌할 수 있도록 유도할 수 있다.A bias voltage having properties opposite to the high frequency voltage may be applied to the
한편, 상기 기판 처리 장치(1000)는 상기 공정 챔버(100) 내에 고진공 상태를 제공하는 진공 제공부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이는, 상기 기판 처리 장치(1000)가 상기 기판(10)을 대상으로 박막 증착 공정을 진행하고자 할 경우, 상기 박막 증착 공정이 상기 고진공 상태에서 보다 원활하게 진행되기 때문이다. The
상기 진공 제공부는 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 진공 펌프로는 공정 압력에 따라 저진공 펌프 또는 중진공 펌프가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 저진공 펌프와 고진공 펌프가 함께 사용될 수도 있다.The vacuum providing unit may include a vacuum pump. As the vacuum pump, a low vacuum pump or a medium vacuum pump may be used according to the process pressure, and in some cases, a low vacuum pump and a high vacuum pump may be used together.
상기 가스 주입부(400)는 상기 공정 챔버(100)에 형성된다. 상기 가스 주입부(400)에는 상기 공정 챔버(100)의 내부를 세정하기 위한 세정 가스가 주입된다. 상기 세정 가스는 일예로, 플르오르화 질소(NF3) 가스를 들 수 있다. 이에, 상기 가스 주입부(400)는 상기 세정 가스가 공기보다 무겁기 때문에, 상기 공정 챔버(100) 중 상기 상부 공정 챔버(120)의 상단에 형성될 수 있다. The
또한, 상기 가스 주입부(400)에서 주입되는 상기 세정 가스는 외부로부터 플 라즈마 상태로 주입된다. 즉, 상기 가스 주입부(400)의 외부에는 자체적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 발생 장치(미도시)가 연결될 수 있다. In addition, the cleaning gas injected from the
이때, 상기 가스 주입부(400)는 상기 상부 공정 챔버(120)와 상기 플라즈마 발생 장치 사이에서 이들과 결합 및 분리되는 어뎁터(adaptor) 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 가스 주입부(400)는 상기 공정 챔버(100)의 내부에서 생성되는 플라즈마로 인한 고온 상태로부터 보호되도록 하기 위해 별도의 냉각 장치가 설치될 수 있다. In this case, the
상기 가스 분사부(500)는 상기 안착부(300)와 마주보도록 설치된다. 상기 가스 분사부(500)는 상기 기판(10)을 대상으로 실질적인 상기 박막 증착 공정 또는 상기 박막 식각 공정을 수행하기 위한 공정 가스를 상기 기판(10)에 분사한다.The
이하, 상기 가스 분사부(500)는 도 2, 도 3 및 도 4를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, the
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 가스 분사부를 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 가스 분사부의 분사 몸체부를 구체적으로 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 가스 분사부의 분사 몸체부와 몸체 홀더부가 결합한 위치를 구체적으로 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a view illustrating in detail a gas injection unit of the substrate processing apparatus illustrated in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view specifically illustrating an injection body part of the gas injection unit illustrated in FIG. 2, and FIG. 4 is a gas illustrated in FIG. 2. Figure is a view showing in detail the position where the injection body portion and the body holder portion of the injection portion combined.
도 2, 도3 및 도 4를 추가적으로 참조하면, 상기 가스 분사부(500)는 몸체부(510), 제1 분사부(520) 및 제2 분사부(530)를 포함한다. 2, 3, and 4, the
상기 몸체부(510)는 상기 안착부(300)에 안착된 상기 기판(10)과 마주보게 설치된다. 상기 몸체부(510)는 실질적으로, 상기 공정 챔버(100)의 내부에 노출된 다. 즉, 상기 몸체부(510)는 상기 공정 챔버(100)의 내부에서 생성되는 플라즈마로부터 반응하지 않는 재질로 이루어진다. The
예를 들어, 상기 몸체부(510)는 질화 알루미늄(AlN), 질화 실리콘(Si3N4), 탄화 실리콘(SiC), 질화 붕소(BN), 알루미나(Al2O3) 등과 같은 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.For example, the
상기 몸체부(510)는 상기 공정 챔버(100) 중 상기 상부 공정 챔버(120)에 고정되는 몸체 홀더부(511)와 상기 몸체 홀더부(511)에 결합 및 분리되고 실질적으로 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)가 형성된 분사 몸체부(515)로 나누어진다. The
이로써, 상기 몸체부(510)는 실질적으로 고장률이 상대적으로 높은 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)가 형성된 분사 몸체부(515)만을 필요시 교체함으로써, 그 유지 보수 관리를 용이하게 할 수 있다. Thus, the
이와 같은 상기 몸체부(510)의 몸체 홀더부(511)와 분사 몸체부(515)의 결합은 후크(hook) 결합할 수 있다. 즉, 상기 몸체 홀더부(511)에는 외부로 돌출된 제1 후크부(512)가 형성되고, 상기 분사 몸체부(515)에는 상기 제1 후크부(512)와 결합되는 제2 후크부(516)가 형성될 수 있다. Such a coupling of the
이와 달리, 상기 몸체 홀더부(511)와 상기 분사 몸체부(515)의 결합은 볼트(bolt) 결합할 수 있다. 또한, 상기 몸체 홀더부(511)와 상기 분사 몸체부(515)의 결합은 클램프(clamp)에 의해 결합할 수 있다. Unlike this, the coupling of the
상기 제1 분사부(520)는 상기 몸체부(510) 중 상기 분사 몸체부(515)의 상기 안착부(300)에 안착된 상기 기판(10)과 마주보는 단부에 형성된다. 구체적으로, 상기 제1 분사부(520)는 상기 기판(10)의 중심 영역을 향하도록 형성된다. 이로써, 상기 제1 분사부(520)는 제1 공정 가스를 상기 기판(10)의 중심 영역에 분사할 수 있다. The
상기 제2 분사부(530)는 상기 제1 분사부(520)가 형성된 상기 분사 몸체부(515)의 단부에서 상기 제1 분사부(520)와 다른 위치에 형성된다. 구체적으로, 상기 제2 분사부(530)는 상기 기판(10)의 주변 영역을 향하도록 형성된다. 이로써, 상기 제2 분사부(530)는 제2 공정 가스를 상기 기판(10)의 주변 영역에 분사할 수 있다. The
이에, 상기 분사 몸체부(515)의 단부는 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)로부터 상기 제1 및 제2 공정 가스가 상기 기판(10)의 전 영역에 분사되도록 하기 위하여 상기 기판(10)과 실질적으로 유사한 면적으로 넓게 형성되는 것이 바람직하다. Thus, the end of the
이러한 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)는 상기 기판(10)으로 상기 제1 및 제2 공정 가스를 넓게 퍼지도록 특정 분사각을 갖는 분사 노즐로 이루어질 수 있다. The first and
여기서, 상기 제1 및 제2 공정 가스는 실질적으로, 동일한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 공정 가스는 상기 기판 처리 장치(1000)가 상기 기판(10)에 박막을 증착하고자 할 경우, 실란(SiH4), 질소(NO2), 암모니아(NH3) 등 으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 및 제2 공정 가스는 사용자의 필요에 따라 서로 다르게 구성할 수 있다. Here, the first and second process gases may have substantially the same configuration. For example, the first and second process gases may be silane (SiH 4 ), nitrogen (NO 2 ), ammonia (NH 3 ) when the
한편, 상기 가스 분사부(500)는 상기 제1 분사부(520)로부터 상기 몸체부(510)의 분사 몸체부(515)와 몸체 홀더부(511)를 거쳐 외부로 연장된 제1 공급 라인(540) 및 상기 제2 분사부(530)로부터 상기 몸체부(510)의 분사 몸체부(515)와 몸체 홀더부(511)를 거쳐 외부로 연장된 제2 공급 라인(550)을 더 포함한다.On the other hand, the
상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)은 각각 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)에 상기 제1 및 제2 공정 가스를 공급한다. 이에, 상기 몸체부(510)는 상기 분사 몸체부(515)의 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)가 형성된 단부를 제외하고는 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)만 형성되므로, 대략 긴 막대 형상을 가질 수 있다. The first and
상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)은 상기 몸체부(510)의 몸체 홀더부(511)의 연장된 단부에 상기 제1 및 제2 공정 가스를 제공하는 제1 및 제2 가스 제공부(560, 570)와 각각 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)은 각각 상기 몸체부(510)의 몸체 홀더부(511)의 연장된 위치에 각각 제1 및 제2 측정부(580, 590)와 제1 및 제2 개폐부(582, 592)가 연결될 수 있다. The first and
상기 제1 및 제2 측정부(580, 590)는 각각 상기 제1 및 제2 가스 제공부(560, 570)로부터 제공되는 상기 제1 및 제2 공정 가스의 량을 측정한다. 상기 제1 및 제2 측정부(580, 590)는 일예로, 가스의 유량을 측정할 수 있는 유량계(Mass Flow Controller; MFC)로 이루어질 수 있다. The first and second measuring
상기 제1 및 제2 개폐부(582, 592)는 상기 제1 및 제2 측정부(580, 590)와 각각 연결되어 상기 제1 및 제2 공정 가스의 흐름을 개폐한다. 즉, 상기 제1 및 제2 개폐부(582, 592)는 각각 상기 제1 및 제2 공정 가스를 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)을 통해 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)로 공급하는 것을 제어한다. The first and
이러한 상기 제1 및 제2 개폐부(582, 592)는 각각 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550) 중 상기 제1 및 제2 측정부(580, 590)와 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530) 사이에 설치될 수도 있다. The first and
한편, 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)은 상기 분사 몸체부(515)와 상기 몸체 홀더부(511)에 같이 형성되어 있으며, 이들은 상기 분사 몸체부(515)가 상기 몸체 홀더부(511)에 결합될 때 연결된다. Meanwhile, the first and
이때, 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)의 연결 부위에서 상기 제1 및 제2 공정 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여 상기 분사 몸체부(515)와 상기 몸체 홀더부(511)에는 각각 제1 및 제2 누출 방지부(517, 513)가 형성될 수 있다. In this case, in order to prevent the first and second process gases from leaking from the connection portions of the first and
상기 제1 누출 방지부(517)는 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)의 연결 부위에서 상기 분사 몸체부(515) 중 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)의 주위로부터 돌출된 돌출부(518)를 포함할 수 있다. 이에, 상기 제2 누출 방지부(513)는 상기 몸체 홀더부(511)에 형성되어 상기 돌출부(518)가 삽입되는 삽입부(514)를 포함할 수 있다. The first
실제로, 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)의 연결 부위에서 상기 분사 몸체부(515)와 상기 몸체 홀더부(511)는 막대 형상을 가지고, 그 길이 방향을 따라 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)이 형성됨으로써, 상기 돌출부(518)는 상기 연결 부위에서 상기 분사 몸체부(515)의 가장 자리로부터 돌출될 수 있다. In practice, the
또한, 상기 분사 몸체부(515)는 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)의 연결 부위에 상기 제1 및 제2 누출 방지부(517, 513)처럼 상기 제1 및 제2 공정 가스의 누출을 방지하기 위하여 상기 연결 부위에 실링부(519)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
상기 실링부(519)는 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)의 직경에 대응하는 오링(O-ring)으로 이루어질 있다. 상기 실링부(519)는 가격 대비 실링 효과가 우수한 고무(rubber) 재질로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 상기 실링부(519)는 내부식성 및 내산화성이 우수한 실리콘(silicon) 또는 바이톤(viton) 재질로 이루어질 수 있다. The sealing
이에, 상기 실링부(519)는 상기 제1 및 제2 누출 방지부(517, 513)를 대신하여 상기 제1 및 제2 공정 가스가 누출되는 것을 방지할 수도 있고, 상기 제1 및 제2 누출 방지부(517, 513)와 함께 그 기능을 극대화시킬 수 있다.Accordingly, the sealing
따라서, 상기 가스 분사부(500)가 적어도 두 개의 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)와 상기 제1 및 제2 공급 라인(540, 550)을 통해 상기 기판(10)의 중심 영역과 주변 영역에 상기 제1 및 제2 공정 가스를 분사함으로써, 상기 기판(10)의 중심 영역 및 주변 영역에 따라 분사되는 상기 제1 및 제2 공정 가스를 조절할 수 있다. Accordingly, the
이로써, 상기 제1 및 제2 공정 가스를 이용하여 상기 기판(10)에 박막을 증 착하고자 할 경우, 상기 박막을 상기 기판(10)의 중심 영역과 주변 영역에 따라 균일하게 조절할 수 있다. Thus, when the thin film is to be deposited on the
또한, 상기 제1 및 제2 분사부(520, 530)를 통해 상기 제1 및 제2 공정 가스를 서로 다른 종류로 구성함으로써, 경우에 따라 상기 기판(10)을 효율적으로 처리할 수 있다. In addition, by configuring the first and second process gases into different types through the first and
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the detailed description of the present invention has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will have the idea of the present invention described in the claims to be described later. It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
상술한 본 발명은 적어도 두 개의 상기 제1 및 제2 분사부와 상기 제1 및 제2 분사부와 연결되어 외부로 연장된 상기 제1 및 제2 공급 라인을 포함하여 기판에 분사되는 제1 및 제2 가스를 상기 기판의 중심 영역과 주변 영역에 따라 조절하는데 이용될 수 있다. The present invention described above may include at least two first and second injection parts and first and second supply lines connected to the first and second injection parts and extended to the outside, including first and second injection lines. The second gas may be used to adjust according to the central area and the peripheral area of the substrate.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 가스 분사부를 구체적으로 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a view specifically illustrating a gas injection unit of the substrate processing apparatus illustrated in FIG. 1.
도 3은 도 2에 도시된 가스 분사부의 분사 몸체부를 구체적으로 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view illustrating in detail the injection body of the gas injection unit shown in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 가스 분사부의 분사 몸체부와 몸체 홀더부가 결합한 위치를 구체적으로 나타낸 도면이다. 4 is a view showing in detail the position where the injection body portion and the body holder portion of the gas injection portion shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 기판 100 : 공정 챔버10
200 : 플라즈마 전극부 300 : 안착부200: plasma electrode portion 300: seating portion
400 : 가스 주입부 500 : 가스 분사부400: gas injection unit 500: gas injection unit
510 : 몸체부 520 : 제1 분사부510: body portion 520: first injection portion
530 : 제2 분사부 540 : 제1 공급 라인530: second injection unit 540: first supply line
550 : 제2 공급 라인 1000 : 기판 처리 장치550: second supply line 1000: substrate processing apparatus
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US11904291B2 (en) | 2020-09-22 | 2024-02-20 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for preparing oligomer |
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KR20060096713A (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-13 | 삼성전자주식회사 | High density plasma chemical vapor deposition apparatus |
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2007
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