KR100931331B1 - 박막 증착장치의 분사유닛 - Google Patents

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Abstract

반응가스가 서로 혼합되는 현상을 방지하여 증착 품질을 향상시키고, 가스의 분사 주기를 단축시켜 증착 속도를 향상시킨 박막 증착장치의 분사유닛이 개시된다. 본 발명에 따른 분사유닛은, 공급유로가 형성된 복수 개의 서브 플레이트가 적층되어 형성되되 상기 서브 플레이트에 의해 각 공급유로가 분리되도록 적층되고, 상기 각 공급유로와 연통되는 복수 개의 공급홀이 형성된 공급 플레이트 및 상기 공급 플레이트 하부에 구비되어 상기 공급 플레이트에 대해 상대적으로 회전함에 따라 상기 공급홀과 선택적으로 연통되는 복수 개의 선택 연결홀이 형성된 연결 플레이트를 포함하여 구성된다. 따라서, 본 발명에 의하면 반응가스가 서로 혼합되는 현상을 방지하여 증착품질을 향상시키고, 동일한 회전속도에서도 가스의 분사 주기를 단축시켜 증착속도를 향상시킬 수 있다.
박막 증착장치, 선택 연결홀, 반응가스, 퍼지가스, 샤워헤드

Description

박막 증착장치의 분사유닛{Injection Unit of Atomic Layer Deposition Device}
본 발명은 분사유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 개선하여 반응가스가 서로 혼합되는 현상을 방지하여 증착 품질을 향상시키고, 가스의 분사 주기를 단축시켜 증착 속도를 향상시킨 박막 증착장치의 분사유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하기 위해서는 스퍼터링(Sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(PVD; Physical Vapor Deposition)과, 화학 반응을 이용하는 화학 기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition) 등을 이용한 박막 제조 방법이 사용된다.
여기서, 화학 기상 증착법으로는 상압 화학 기상증착법(APCVD; Atmospheric Pressure CVD), 저압 화학 기상 증착법(LPCVD; Low Pressure CVD), 플라즈마 유기 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced CVD)등이 있으며, 이 중에서 저온 증착이 가능하고 박막 형성 속도가 빠른 장점 때문에 플라즈마 유기 화학 기상 증착법이 많이 사용되고 있다.
그러나 반도체 소자의 디자인 룰(Design Rule)이 급격하게 줄어듦으로 인해 미세 패턴의 박막이 요구되었고, 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지게 되었다. 이에 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(Step Coverage)가 매우 우수한 단원자층 증착 방법(ALD; Atomic Layer Deposition)의 사용이 증대되고 있다. 즉, 반도체 제조 공정의 게이트 산화막, 커패시터 유전막 및 확산 방지막과 같은 박막의 증착에 사용된다.
원자층 증착 방법(ALD)은, 기체 분자들 간의 화학 반응을 이용한다는 점에 있어서 일반적인 화학 기상 증착(CVD; Chemical Vapour Deposition) 방법과 유사하다. 하지만, 통상의 화학 기상 증착 방법이 복수 개의 기체 분자들을 동시에 챔버 내로 주입하여 웨이퍼의 상방에서 발생된 반응 생성물을 웨이퍼에 증착하는 것인 반면, 원자층 증착 방법은 하나의 기체 물질을 챔버 내로 주입한 후 이를 퍼지(purge)하여 가열된 웨이퍼의 상부에 물리적으로 흡착된 기체만을 잔류시키고, 이후 다른 기체 물질을 주입함으로써 상기 웨이퍼의 상면에서만 발생되는 화학 반응 생성물을 증착한다는 점에서 상이하다.
이러한 원자층 증착 방법을 통해 구현되는 박막은 스텝 커버리지(step coverage) 특성이 매우 우수하며, 특히 불순물 함유량이 월등히 낮은 순수한 박막을 구현하는 것이 가능한 장점을 갖고 있어 현재 널리 각광받고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 상술한 바와 같은 원자층 증착 방법에 의해 기판 표면에 소정의 막을 증착시키는 종래 박막 증착 장치의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
종래 박막 증착장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공정챔버(C)의 상부에 회 전형 분사장치가 구비된다.
상기 회전형 분사장치는 구동축(10), 하우징(20) 및 분사기(30)로 구성되며, 분사기(30)가 공정챔버(C) 내에서 회전하면서 반응가스와 퍼지가스를 분사하여 기판(W) 상에 박막을 증착시킨다.
하지만, 이와 달리 분사 장치가 고정되는 대신 서셉터(40)가 회전하면서 기판(W)상에 반응가스와 퍼지가스를 분사하도록 구성되기도 한다. 그리고 공정에 따라서 회전형 분사 장치와 서셉터(40) 사이의 거리를 조절할 필요가 있으므로, 서셉터(40)를 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구성할 수 있다. 한편, 공정챔버(C) 하부에는 내부 가스를 배출하기 위한 가스 배출구(80)가 제공된다.
상기 서셉터(40)는 공정챔버(C) 내에서 수평으로 설치되며, 서셉터(40) 상에는 기판(W)이 안착되는 복수 개의 지지부(50)가 놓여진다. 그리고 상기 지지부(50)의 상부에는 기판(W)의 수평 이동을 방지하기 위한 고정부(60)가 설치된다.
한편, 상기 서셉터(40) 상에서 지지부(50)가 놓이지 않은 부분에는 가스 배출구(80)와 연통하는 관통구멍이 형성될 수 있다. 그리고 박막의 재증착을 억제시키기 위하여 지지부(50) 내부에는 히터(70)가 구비되어 기판(W)을 가열시킬 수 있도록 한다.
도 2는 반응가스와 퍼지가스를 분사하는 분사기(30)의 구성을 나타낸 도면으로서, 상기 분사기(30)는 내부에 반응가스와 퍼지가스가 유동하는 유로가 형성되며, 각각의 분사기(30) 단부 측에는 가스 분사를 위한 복수 개의 분사공(32)이 형성된다.
이와 같이 구성된 분사기(30)는 축방향으로 회전하면서 반응가스 또는 퍼지가스를 지지부(50)에 안착된 기판(W)에 분사하게 된다. 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같은 분사기(30)는 각각 제1 반응가스, 퍼지가스, 제2 반응가스 및 퍼지가스를 공급받아 기판(W)에 분사하며, 이에 따라 각각의 기판(W)에는 반응가스와 퍼지가스가 순차적으로 분사되어 성막 과정을 수행하게 된다.
하지만, 종래의 박막 증착장치는 분사기가 고속으로 회전하면서 반응가스와 퍼지가스를 분사하기 때문에, 서로 다른 종류의 반응가스가 서로 혼합되어 농도가 희석되고 불필요한 반응이 일어나서 결과적으로 기판의 증착품질이 떨어지는 한계가 있었다.
또한, 기판에 증착하는 속도를 높이기 위해서는 분사기의 회전속도를 높여야 하지만, 증착 속도를 높이기 위해 분사기의 회전속도를 높이는 데에는 한계가 있었고 회전 속도를 높이게 되면 반응가스들이 서로 혼합되어 기판의 증착품질이 나빠지는 문제점도 존재하였다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 서로 다른 반응가스가 혼합되는 현상을 방지하여 증착품질을 향상시키는 박막 증착장치의 분사유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 동일한 회전속도에서도 기판의 증착 속도를 향상시킬 수 있는 박막 증착장치의 분사유닛을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 서로 다른 종류의 가스가 혼합되지 않고 독립적으로 공급할 수 있는 서로 분리된 복수 개의 공급유로를 형성할 수 있도록, 공급유로가 형성된 복수 개의 서브 플레이트가 적층되어 형성되되 상기 서브 플레이트에 의해 각 공급유로가 분리되도록 적층되어 형성된 공급 ㅍ플레이트가 구비되며, 공급 플레이트는 상기 각 공급유로와 연통되는 복수 개의 공급홀이 형성되되, 상기 공급홀이 공급 플레이트의 원주 방향을 따라 배치되어 형성되며, 상기 공급 플레이트의 하부에 구비되어 상기 공급 플레이트에 대해 상대적인 회전 운동을 하되 회전 위치에 따라 상기 복수 개의 공급홀과 상기 공급유로 중 적어도 일부와 선택적으로 연결되는 하나 이상의 선택 연결홀이 원주 방향을 따라 배치된 연결 플레이트를 포함하는 박막 증착장치의 분사유닛을 제공한다.
그리고 상기 공급 플레이트는 복수 개의 서브 플레이트가 순차적으로 적층되어 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 공급 플레이트는, 제1 반응가스 공급을 위한 제1 공급유로가 형성된 제1 서브 플레이트, 퍼지가스 공급을 위한 제2 공급유로가 형성된 제2 서브 플레이트 및 제2 반응가스 공급을 위한 제3 공급유로가 형성된 제3 서브 플레이트를 포함할 수 있다. 그리고 상기 공급 플레이트는 퍼지가스 공급을 위한 제4 공급유로가 형성된 제4 서브 플레이트를 부가적으로 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 서브 플레이트는, 중앙부에서 상하 방향으로 관통 형성되어 외부의 공급관과 연결되는 연통홀 및 하면에서 반지름 방향으로 연장된 홈 형태로 이루어져 상기 연통홀과 연결되는 복수 개의 공급유로를 포함하여 구성이 가능하다. 여기서, 서로 적층된 서브 플레이트 중 하부에 구비되는 서브 플레이트에는 상부에 위치한 서브 플레이트의 공급유로와 연결되는 공급홀이 형성될 수 있다. 그리고 상기 공급유로는 상기 연통홀을 통해 서로 연결되지 않도록 서로 다른 서브 플레이트의 공급유로는 서로 다른 연통홀과 연통되도록 상기 서브 플레이트가 상기 공급유로가 서로 엇갈리도록 배치되어 적층된다.
상기 연결 플레이트의 선택 연결홀은 복수 개로 이루어지며, 상기 연결 플레이트의 하부에는 상기 복수 개의 선택 연결홀 각각에 대응하는 챔버가 하부로 개방된 형태로 구비될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 분사유닛은, 상기 연결 플레이트에 결합되어 상기 연결 플레이트와 함께 회전하며, 복수 개의 분사홀이 형성된 샤워헤드를 포함하여 구성할 수 있다.
한편, 상기 연결 플레이트는 한쪽 방향을 따라 계속하여 회전하는 대신, 상기 공급 플레이트에 대해 일정 구간 사이에서 왕복하며 회전하도록 구성하는 것도 또한 가능하다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 박막 증착장치의 분사유닛은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 공정 챔버 전체에 반응가스와 퍼지가스를 순차적으로 분사함으로써 기판의 박막 증착을 효과적으로 수행할 수 있으며, 반응가스들이 서로 혼합되는 현상 을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명은 공급 플레이트와 연결 플레이트의 상대적인 회전운동에 따라 기판 상에 공급되는 가스의 종류가 정해지기 때문에, 보다 효과적으로 가스를 공급할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 공급 플레이트와 연결 플레이트의 홀들을 적절히 배치하여, 기판의 증착속도를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
구체적으로, 공급홀이나 흡입홀을 복수 개의 세트로 구성하여, 공급 플레이트나 연결 플레이트가 1 회전할 때 반응가스와 퍼지가스가 복수 번의 싸이클로 분사되도록 하여 반응가스들 간의 혼합 현상들을 방지하면서도 증착속도를 증가시킬 수 있다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3 내지 도 5 를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 증착장치의 분사유닛 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 박막 증착장치의 분사유닛은 박막 증착장치에서 기판에 가스를 분사하는 역할을 수행하는 기기로서, 종래 반응가스와 퍼지가스를 분사하는 복수 개의 분사기가 고속으로 회전하면서 기판의 증착공정을 수행하는 방식과 달리, 공정 챔버(152) 내부 전체에 반응가스와 퍼지가스를 순차적으로 분사하는 방식으로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분사유닛은, 구체적으로, 공급 플레이트(105), 연결 플레이트(150) 및 샤워헤드(160)를 포함하여 구성된다.
공급 플레이트(105)는 외부의 공급관에서 공급된 가스를 연결 플레이트(150) 측으로 공급하는 부재로서, 공급 플레이트(105)의 내부에는 가스 공급을 위한 복수 개의 공급유로(112, 122, 132, 142)가 형성되며 하부에는 복수개의 공급홀(124, 134, 144)이 원주 방향을 따라 배치된다.
본 실시예에서 공급 플레이트(105)는 복수 개의 서브 플레이트가 순차적으로 적층된 형태로 구성되며, 제1 서브 플레이트(110), 제2 서브 플레이트(120), 제3 서브 플레이트(130) 및 제4 서브 플레이트(140)가 순차적으로 적층되어 형성된다.
그리고 제1 서브 플레이트(110), 제2 서브 플레이트(120), 제3 서브 플레이트(130) 및 제4 서브 플레이트(140)에는 각각 제1 반응가스 공급을 위한 제1 공급유로(112), 퍼지가스 공급을 위한 제2 공급유로(122), 제2 반응가스 공급을 위한 제3 공급유로(132) 및 퍼지가스 공급을 위한 제4 공급유로(142)가 형성되어 있다. 여기서, 제1 내지 제4 서브 플레이트(110, 120, 130, 140)는 공급유로(112, 122, 132, 142)가 형성되어 공급유로(112, 122, 132, 142)의 공간을 한정하며, 공급유로(112, 122, 132, 142)가 서로 연결되어 가스가 서로 혼합되는 것을 방지하는 분리벽 역할을 한다.
예를 들어, 각각의 공급유로(112, 122, 132, 142)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 서브 플레이트(110, 120, 130, 140)의 하면에서 반지름 방향으로 연장된 홈 형태로 형성되어 있으며, 중앙부의 연통홀(116, 126, 136, 146)과 연결되어 반응가스 또는 퍼지가스가 연통홀(116, 126, 136, 146)을 따라 공급유로(112, 122, 132, 142) 측으로 유입되도록 구성된다.
한편, 서로 적층된 서브 플레이트 중 하부에 구비되는 서브 플레이트에는 상부에 위치한 서브 플레이트의 공급유로와 연결되는 공급홀이 형성되어 있다.
구체적으로, 제2 서브 플레이트(120)는 총 4개의 공급홀(124)이 형성되어 상부에 위치한 제1 서브 플레이트(110)의 제1 공급유로(112)의 단부와 연결되며, 제3 서브 플레이트(130)에는 총 8개의 공급홀(134)이 형성되어 제1 공급유로(112)와 연속적으로 연결되고 인접한 제2 서브 플레이트(120)의 제2 공급유로(122)의 단부와 연결된다. 즉, 공급 플레이트(105)는 연통홀(116, 126, 136, 146)을 통해 서로 다른 서브 플레이트(110, 120, 130, 140)에 형성된 공급유로(112, 122, 132, 142)가 서로 연통되는 것을 방지하기 위해서 공급유로(112, 122, 132, 142)가 서로 엇갈리게 배치되며, 도 4에 도시한 바와 같이, 공급유로(112, 122, 132, 142)는 서로 다른 연통홀(116, 126, 136, 146)에 연통된다.
그리고 제4 서브 플레이트(140)에는 총 12개의 공급홀(144)이 형성되어, 이중 4개는 제1 공급유로(112)와 연결되고, 다른 4개는 제2 공급유로(122)와 연결되며, 나머지 4개는 상부에 인접한 제3 서브 플레이트(130)의 제3 공급유로(132)와 연결된다.
한편, 본 실시예에서, 서브 플레이트 각각에 구비되는 연통홀(116, 126, 136, 146)에 공급관(170)이 끼워지는 형태로 연결되어 외부의 가스가 각 공급유로(112, 122, 132, 142)로 공급될 수 있다.
제1 내지 제4 서브 플레이트(110, 120, 130, 140)가 이와 같이 구성됨으로써, 공급 플레이트(105)의 상부 중앙에 공급관(170)이 연결되어 반응가스와 퍼지가스가 공급되면, 연통홀(116, 126, 136, 146)과 공급유로(112, 122, 132, 142) 및 공급홀(124, 134, 144)을 순차적으로 거치며 연결 플레이트(150) 측으로 유동하되, 각 공급유로(112, 122, 132, 142)로 공급된 가스는 서로 혼합되지 않고 독립적으로 연결 플레이트(150)로 유동할 수 있다.
예를 들어, 제1 반응가스는 제1 서브 플레이트(110)의 연통홀(116)과 제1 공급유로(112)를 경유한 후 하부의 제2 내지 제4 서브 플레이트(120, 130, 140)의 공급홀들(124, 134, 144)을 거치며 공급 플레이트(105)의 하부로 유동하여 연결 플레이트(150) 측으로 공급되며, 제2 내지 제4 공급유로(122, 132, 142)는 각 서브 플레이트(120, 130, 140)에 의해 차단되어 제1 반응가스가 제2 내지 제4 공급유로(122, 132, 142)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
연결 플레이트(150)는 공급 플레이트(105)의 하부에서 공급 플레이트(105)에 대해 상대적인 회전 운동을 할 수 있도록 구성된다.
그리고 연결 플레이트(150)에는 복수 개의 선택 연결홀(154)이 원주 방향을 따라 배치되어 있어, 공급 플레이트(105)의 공급홀(144) 또는 공급유로(142)와 선택적으로 연통할 수 있도록 한다.
본 실시예에서는, 선택 연결홀(154)이 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 총 4개가 구비되며, 각각의 선택 연결홀(154)에는 이에 대응하는 챔버(152)가 형성될 수 있다.
연결 플레이트(150)가 회전하면 연결 플레이트(150)의 회전 위치에 따라 선택 연결홀(154)이 특정 공급홀 또는 공급유로와 연통하게 되고, 선택 연결홀(154)에 연통된 공급홀 또는 공급유로를 따라 반응가스 또는 퍼지가스가 챔버(152) 내로 유입된다.
한편, 연결 플레이트(150)의 하부에는 복수 개의 분사홀(162)이 형성된 샤워헤드(160)가 결합되어 있으며, 연결 플레이트(150)와 함께 회전함에 따라 선택된 공급유로 또는 챔버(152)를 통해 공급되는 특정한 가스를 기판상에 분사하게 된다.
공급 플레이트(105)와 연결 플레이트(150)가 상대 회전운동을 하기 위해서, 공급 플레이트(105)는 고정되고 연결 플레이트(150)가 회전하면서 연결 플레이트(150)의 선택 연결홀(154)의 위치가 변하도록 구성할 수 있지만, 반대로 연결 플레이트(150)가 고정되고 공급 플레이트(105)가 회전하면서 공급홀 및 공급유로의 위치가 변하면서 선택 연결홀(154)에 연통되는 공급홀 및 공급유로가 회전에 따라 바뀌도록 구성하는 것도 가능하다.
이와 같은 구성에 의해, 샤워헤드(160)는 연통홀(116, 126, 136, 146)의 위치가 변하면서 선택적으로 연통되는 공급홀 또는 공급유로와 함께 유로를 형성하여, 기판에 반응가스나 퍼지가스를 공급하여 분사하게 된다. 공급홀 및 공급유로의 개수나 배치, 연통홀(116, 126, 136, 146)의 형태 등은 공정 조건에 따라 다양하게 변형이 가능하다.
도 6을 참조하여, 상술한 제1 실시예에 따른 공급 플레이트의 공급홀 및 공급유로의 배치에 대한 일 예를 설명하면 다음과 같다.
도 6은 상술한 제4 서브 플레이트(140)를 하부에서 바라본 평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 공급 플레이트(105)의 공급홀(A, B, P) 및 공급유로(142)가 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치되어 있다.
구체적으로, 본 실시예에서 제4 서브 플레이트(140)에는, 상부에 구비된 공급유로들(112, 122, 132)과 연결되어 제1 반응가스, 퍼지가스 및 제2 반응가스를 공급하는 공급홀(A, B, P)과 퍼지가스를 공급하기 위해 반지름 방향으로 연장된 홈 형태의 공급유로(142)가 형성된다.
공급 플레이트(105)의 하부에는 연결 플레이트(150)가 회전 가능하게 구비되며, 연결 플레이트(150) 상에 형성된 총 4개의 선택 연결홀(154)의 회전 위치에 따라 제1 반응가스 공급, 퍼지가스 공급, 제2 반응가스 공급, 퍼지가스 공급의 일련의 과정을 거치며 증착 공정을 수행하게 된다.
한편, 본 실시예에서는 일련의 공급홀(A, B, P)과 공급유로(142)가 4개의 세트로 이루어져, 연결 플레이트(150)가 1회전할 때 4번의 증착공정을 수행할 수 있다. 따라서, 동일한 회전속도에서도 반응가스와 퍼지가스의 공급 행정을 단축시켜 증착 속도를 증가시킬 수 있다
물론, 공급홀(A, B, P) 및 공급유로(142)는 단일의 세트로 배치 구성이 가능하며, 공정 조건 등에 따라 공급홀(A, B, P) 및 공급유로(142)의 배치나 세트의 개수는 다양하게 변형이 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 원활한 유로 형성을 위해 선택 연결홀(154)이 총 4개인 형태를 예시하고 있지만, 이와 달리 단일의 연통홀(116, 126, 136, 146)로 구성하는 것도 가능함은 물론이다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사유닛의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예는 상술한 제1 실시예와 유사하게, 기본적으로, 공급 플레이트(205), 연결 플레이트(150) 및 샤워헤드(160)를 포함하여 구성된다. 그리고 공급 플레이트(205)는 복수 개의 서브 플레이트(210, 220, 230)가 순차적으로 적층된 형태로 구성된다.
다만, 본 실시예에서는 공급 플레이트(205)가 제1 실시예와 달리, 총 3개의 서브 플레이트(210, 220, 230)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 공급 플레이트(205)는 제1 서브 플레이트(210), 제2 서브 플레이트(220) 및 제3 서브 플레이트(230) 가 순차적으로 적층되어 형성된다. 여기서, 본 실시예는 상술한 실시예와 서브 플레이트의 수를 제외하고는 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
그리고 제1 서브 플레이트(210), 제2 서브 플레이트(220) 및 제3 서브 플레이트(230) 각각에는, 제1 반응가스 공급을 위한 제1 공급유로(112), 퍼지가스 공급을 위한 제2 공급유로(122) 및 제2 반응가스 공급을 위한 제3 공급유로(132)가 형성되어 있다.
한편, 서로 적층된 서브 플레이트 중 하부에 구비되는 서브 플레이트에는, 상부에 위치한 서브 플레이트의 공급유로와 연결되는 공급홀이 형성되어 있다.
예를 들어, 제2 서브 플레이트(220)는 총 4개의 공급홀(224)이 형성되어 상부에 위치한 제1 서브 플레이트(210)의 제1 공급유로(212)의 단부와 연결되며, 제3 서브 플레이트(230)에는 총 8개의 공급홀(234)이 형성되어 제1 공급유로(212)와 연속적으로 연결되고 인접한 제2 서브 플레이트(220)의 제2 공급유로(222)의 단부와 연결된다.
도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공급 플레이트의 공급홀 및 공급유로의 배치에 대한 일 예를 설명하면 다음과 같다.
도 8은 상술한 제3 서브 플레이트(230)를 하부에서 바라본 평면도로서, 이에 도시된 바와 같이 공급 플레이트(205)의 공급홀(A, B, P) 및 공급유로(232)가 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치되어 있다.
본 실시예에서 제3 서브 플레이트(130)에는 상부에 구비된 공급유로들(212, 222)과 연결되어 제1 반응가스와 퍼지가스를 공급하는 공급홀(A, P)과, 제2 반응가스를 공급하기 위해 반지름 방향으로 연장된 홈 형태의 공급유로(232)가 형성된다.
한편, 본 실시예에 따른 연결 플레이트(210)는, 상술한 제1 실시예와 같이 한 방향을 따라 계속하여 회전하는 대신, 일정 구간 사이에서 왕복하여 회전하도록 구성된다.
즉, 연결 플레이트(150) 상에 형성된 총 4개의 선택 연결홀(154)은 일 방향을 회전하면서 회전 위치에 따라 제1 반응가스 공급, 퍼지가스 공급 및 제2 반응가스 공급 과정을 수행한다.
그런 다음, 연결 플레이트(150)의 회전 방향이 바뀌면서 다시 퍼지가스 공급 및 제1 반응가스 공급의 과정을 거치게 된다. 그리고 다시 회전 방향이 바뀌면서 퍼지가스 공급 및 제2 반응가스 공급의 순서로 분사 과정을 거치게 된다.
즉, 본 실시예는 상술한 제1 실시예와 대비할 때, 퍼지 가스 공급을 위한 서브 플레이트 하나를 생략하는 대신 연결 플레이트(150)를 일정 구간(본 실시예에서는 60°회전 구간)에서 왕복하여 회전하도록 구성하여, 기판에 제1 반응가스, 퍼지가스, 제2 반응가스 및 퍼지가스 순으로 가스가 분사될 수 있도록 구성된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 종래 박막 증착장치를 나타내는 구성도;
도 2는 도 1의 분사기를 나타내는 일부 사시도;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 증착장치의 분사유닛을 나타내는 결합 사시도;
도 4는 도 3의 분해 사시도;
도 5는 도 3에서 공급유로와 공급홀의 배치를 나타내는 구성도;
도 6은 도 3의 공급 플레이트를 하부에서 바라본 평면도;
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 증착장치의 분사유닛을 나타내는 분해 사시도;
도 8은 도 7의 공급 플레이트를 하부에서 바라본 평면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >
105: 공급 플레이트 110: 제1 플레이트
112: 제1 공급유로 116: 연통홀
120: 제2 플레이트 122: 제2 공급유로
124: 공급홀 126: 연통홀
130: 제3 플레이트 132: 제3 공급유로
134: 공급홀 136: 연통홀
140: 제4 플레이트 142: 제4 공급유로
144: 공급홀 146: 연통홀
150: 연결 플레이트 152: 챔버
154: 선택 연결홀 160: 샤워헤드
162: 분사홀

Claims (9)

  1. 공급유로가 형성된 복수 개의 서브 플레이트가 적층되어 형성되되 상기 서브 플레이트에 의해 각 공급유로가 분리되도록 적층되고, 상기 각 공급유로와 연통되는 복수 개의 공급홀이 형성된 공급 플레이트; 및
    상기 공급 플레이트 하부에 구비되어 상기 공급 플레이트에 대해 상대적으로 회전함에 따라 상기 공급홀(144)과 선택적으로 연통되는 복수 개의 선택 연결홀이 형성된 연결 플레이트;
    를 포함하는 박막 증착장치의 분사유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공급 플레이트는 서로 다른 종류의 가스를 공급하도록 형성되고,
    제1 반응가스 공급을 위한 제1 공급유로(112)가 형성된 제1 서브 플레이트(110);
    퍼지가스 공급을 위한 제2 공급유로(122)가 형성된 제2 서브 플레이트(120); 및
    제2 반응가스 공급을 위한 제3 공급유로(132)가 형성된 제3 서브 플레이트(130);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치의 분사유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공급 플레이트는 퍼지가스 공급을 위한 제4 공급유로(142)가 형성된 제4 서브 플레이트(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치의 분사유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 서브 플레이트는,
    중앙부에서 상하 방향으로 관통 형성되어 외부의 공급관과 연결되는 연통홀(116, 126, 136, 146); 및
    상기 제1 내지 제4 서브 플레이트의 하면에서 반지름 방향으로 연장된 홈 형태를 갖고 상기 연통홀과 연결되는 공급유로(112, 122, 132, 142);
    를 포함하고, 상기 공급유로는 상기 연통홀을 통해 서로 연결되지 않도록 서로 다른 서브 플레이트의 공급유로는 서로 다른 연통홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치의 분사유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    서로 적층된 서브 플레이트 중 하부에 구비되는 서브 플레이트에는 상부에 위치한 서브 플레이트의 공급유로와 선택적으로 연결되는 공급홀(124, 134, 144)이 형성된 것을 특징으로 하는 박막 증착장치의 분사유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결 플레이트의 하부에는 상기 각 선택 연결홀(154)에 대응되고 하부가 개방된 형태를 갖는 복수 개의 챔버(152)가 구비되는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치의 분사유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결 플레이트에 결합되어 상기 연결 플레이트와 함께 회전하도록 형성되고, 상기 챔버 내부의 가스를 분사하는 복수 개의 분사홀이 형성된 샤워헤드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착장치의 분사유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연결 플레이트는 상기 공급 플레이트의 원주 방향을 따라 일정 각도 범위 내에서 왕복 회전하도록 형성된 것을 특징으로 하는 박막 증착장치의 분사유닛.
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