KR100981039B1 - Gas supply assembly - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열팽창 계수가 다른 구성 요소 사이에 미끄러짐을 유발하는 슬립부재를 구비하여 서로 다른 부피의 열팽창이 일어나더라도 구성 요소의 파손 및 손상을 방지할 수 있는 가스 공급 어셈블리에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리는 챔버 내부에 배치되어 반응 가스를 분사하는 제 1 전극부와; 상기 제 1 전극부의 하면 가장자리에 밀착배치되는 절연체를 포함하고, 상기 절연체와 제 1 전극부의 계면에는 적어도 하나의 슬립부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a gas supply assembly having a slip member that causes sliding between components having different coefficients of thermal expansion, thereby preventing breakage and damage of components even when thermal expansion of different volumes occurs. The gas supply assembly includes: a first electrode part disposed inside the chamber to inject a reaction gas; And an insulator disposed in close contact with the bottom edge of the first electrode part, and at least one slip member is provided at an interface between the insulator and the first electrode part.

기판, 증착, 식각, 플라즈마, 슬립, 가스 공급, 샤워헤드, 절연체 Substrate, Deposition, Etch, Plasma, Slip, Gas Supply, Showerhead, Insulator

Description

가스 공급 어셈블리{GAS SUPPLY ASSEMBLY}Gas supply assembly {GAS SUPPLY ASSEMBLY}

본 발명은 가스 공급 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열팽창 계수가 다른 구성 요소 사이에 미끄러짐을 유발하는 슬립부재를 구비하여 서로 다른 부피의 열팽창이 일어나더라도 구성 요소의 파손 및 손상을 방지할 수 있는 가스 공급 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply assembly, and more particularly to a slip member having a coefficient of thermal expansion causing slipping between components, which can prevent breakage and damage of components even when different volumes of thermal expansion occur. Relates to a gas supply assembly.

반도체 소자 및 평판 표시 장치는 기판 상에 다수의 박막 증착과 식각을 통해 형성된다. 즉, 기판의 소정 영역, 주로 중심부에 박막을 증착하고, 식각 마스크를 이용한 식각 공정을 통해 기판 중심부의 박막의 일부를 제거하여 소정의 박막 패턴을 갖는 소자를 제조하게 된다.Semiconductor devices and flat panel display devices are formed by depositing and etching a plurality of thin films on a substrate. That is, a thin film is deposited on a predetermined region of the substrate, mainly a central portion, and a portion of the thin film of the central portion of the substrate is removed through an etching process using an etching mask to manufacture a device having a predetermined thin film pattern.

이러한 박막 증착 공정 및 식각 공정을 진행하는 기판 처리 장치는 처리가스 공정을 위하여 챔버 내부에 샤워헤드가 배치되고, 상기 샤워헤드의 주변에는 절연체를 배치하며, 이들과 대향하여 기판지지대가 배치되어 샤워헤드와 기판지지대 사이에 플라즈마를 형성한다.In the substrate processing apparatus which performs the thin film deposition process and the etching process, a shower head is disposed inside the chamber for a process gas process, an insulator is disposed around the shower head, and a substrate support is disposed to face the shower head. Plasma is formed between the substrate and the substrate support.

이때 샤워헤드와 절연체 사이의 갭이 너무 넓게 형성되는 경우, 챔버 내에 형성되는 플라즈마 형성이 불안하여 플라즈마 노이즈가 발생되게 되고, 이에 따라 균일한 박막의 형성이 어렵게 된다. 따라서, 샤워헤드와 절연체 사이의 갭은 균일한 플라즈마의 형성을 위하여 가능한 좁게 배치하는 것이 바람직하다.At this time, when the gap between the showerhead and the insulator is formed too wide, plasma formation in the chamber is unstable and plasma noise is generated, thereby making it difficult to form a uniform thin film. Therefore, the gap between the showerhead and the insulator is preferably arranged as narrow as possible to form a uniform plasma.

하지만, 샤워헤드와 절연체 사이의 갭이 너무 좁은 경우, 샤워헤드는 열팽창 계수가 큰 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 절연체는 열팽창 계수가 작은 세라믹으로 이루어지기 때문에 플라즈마 형성시 상승되는 온도에 의해 샤워헤드가 절연체보다 상대적으로 많은 부피의 팽창이 일어나서 샤워헤드가 절연체을 압박함에 따라 절연체가 손상 또는 파손되는 문제점이 있었다.However, if the gap between the showerhead and the insulator is too narrow, the showerhead is made of aluminum or aluminum alloy with a large coefficient of thermal expansion, and the insulator is made of ceramic with a small coefficient of thermal expansion, so that the showerhead is caused by the temperature rising during plasma formation. There is a problem that the insulation is damaged or broken as the expansion of the relatively larger volume than the insulator caused the showerhead to press the insulator.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열팽창 계수가 다른 구성 요소 사이에 미끄럼을 유발하는 슬립부재를 배치함에 따라 플라즈마 형성시 구성 요소 간에 서로 다른 부피 팽창이 이루어지더라도 서로 간에 미끄러짐이 유발되어 구성 요소의 파손 및 손상을 방지할 수 있는 가스 공급 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the slip member is caused to slide between the components having different coefficients of thermal expansion, so that even if different volume expansion between the components when the plasma is formed, the sliding between each other The purpose is to provide a gas supply assembly that can be caused to prevent breakage and damage of components.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리는 챔버 내부에 배치되어 반응 가스를 분사하는 제 1 전극부와; 상기 제 1 전극부의 하면 가장자리에 밀착배치되는 절연체를 포함하고, 상기 절연체와 제 1 전극부의 계면에는 적어도 하나의 슬립부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.Gas supply assembly according to the present invention for achieving the above object is disposed in the chamber and the first electrode portion for injecting the reaction gas; And an insulator disposed in close contact with the bottom edge of the first electrode part, and at least one slip member is provided at an interface between the insulator and the first electrode part.

상기 슬립부재는 상기 절연체의 상면과 제 1 전극부의 하면 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.The slip member may be disposed between an upper surface of the insulator and a lower surface of the first electrode part.

상기 절연체에는 상하로 연통되고, 상기 체결공을 통하여 상기 절연체를 상기 제 1 전극부의 하면에 체결하는 볼트가 구비되며, 상기 체결공의 내경은 그 지점과 대응되는 상기 볼트의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.The insulator communicates up and down, and is provided with a bolt for fastening the insulator to the lower surface of the first electrode through the fastening hole, the inner diameter of the fastening hole is formed to be larger than the diameter of the bolt corresponding to the point It features.

상기 절연체의 체결공은 하부의 내경이 상부의 내경보다 크도록 단차부를 갖고, 상기 볼트는 상기 체결공의 단차부와 대응되는 단턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.The fastening hole of the insulator has a stepped portion such that the inner diameter of the lower portion is larger than the inner diameter of the upper portion, and the bolt is characterized in that the stepped portion corresponding to the stepped portion of the fastening hole is formed.

상기 볼트의 단턱과 상기 체결공의 단차부 사이에는 와셔가 구비되는 것을 특징으로 한다.The washer is provided between the stepped portion of the bolt and the stepped portion of the fastening hole.

상기 절연체의 상면와 챔버 상부 내벽 사이의 계면에는 적어도 하나의 슬립부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.At least one slip member is provided at an interface between the upper surface of the insulator and the upper inner wall of the chamber.

상기 슬립부재는 볼 또는 봉 형상의 세라믹인 것이 바람직하다.The slip member is preferably a ball or rod-shaped ceramic.

본 발명에 따르면, 열팽창 계수가 다른 샤워헤드판과 절연체에 미끄럼을 유발하는 슬립부재를 구비함에 따라 플라즈마 형성시 샤워헤드판과 절연체가 서로 다르게 열팽창 되더라도 그 계면에서 슬립부재에 의한 미끄러짐이 발생되어 마찰이 방지되고, 이에 따라 절연체의 파손 및 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the shower head plate and the insulator have slip members with different coefficients of thermal expansion, slippage occurs due to the slip member at the interface even if the shower head plate and the insulator are thermally expanded differently during plasma formation. This is prevented, and thus there is an effect that can prevent breakage and damage of the insulator.

또한, 절연체와 챔버 내벽 사이에도 슬립부재를 구비하여 미끄러짐을 유도함에 따라 샤워헤드의 부피 팽창이 일정량을 초과하더라도 절연체의 파손 및 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the slip member is provided between the insulator and the inner wall of the chamber to induce slippage, thereby preventing breakage and damage of the insulator even if the volume expansion of the shower head exceeds a predetermined amount.

그리고, 샤워헤드판와 절연체 사이의 간격을 좁게 형성할 수 있어 플라즈마 노이즈 발생을 방지하여 균일한 기판의 처리가 가능한 효과가 있다.In addition, the gap between the showerhead plate and the insulator can be formed to be narrow, thereby preventing the generation of plasma noise, thereby making it possible to process a uniform substrate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 1은 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리가 적용된 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리의 요부를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus to which a gas supply assembly according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing main parts of a gas supply assembly according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리가 적용된 기판 처리 장치는 처리공간을 구비하는 챔버(10)와; 상기 챔버(10) 내부의 상측에 배치되어 반응 가스를 분사하는 제 1 전극부(20)와; 상기 챔버(10) 내부의 하측에 배치되어 기판이 안착되는 제 2 전극부(30)와; 상기 제 1 전극부(20)의 주변에 밀착배치되는 절연체(40)를 포함하고, 상기 절연체(40)와 제 1 전극부(20)의 계면에는 상기 절연체(40)와 제 1 전극부(20) 사이의 미끄러짐을 유도하는 적어도 하나의 슬립부재(60a)가 구비된다.As shown in the drawings, the substrate processing apparatus to which the gas supply assembly according to the present invention is applied comprises: a chamber 10 having a processing space; A first electrode part 20 disposed above the inside of the chamber 10 to inject a reaction gas; A second electrode part 30 disposed below the inside of the chamber 10 and seating the substrate; And an insulator 40 disposed in close contact with the periphery of the first electrode part 20, and the insulator 40 and the first electrode part 20 at an interface between the insulator 40 and the first electrode part 20. At least one slip member (60a) is provided to induce a slip between.

챔버(10)는 내부에 반응공간이 마련되는 통 형상으로 제작된다. 이때, 상기 챔버(10)의 내부 형상은 그 수평 단면 형상이 일정한 형태에 한정되지 않고, 공정이 진행되는 기판(W)의 형상에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 본 실시예의 챔버(10)는 측벽면과 바닥면을 구성하는 하부 몸체부(10b)와, 상측면을 구성하는 상부 몸체부(10a)로 구성된다. 그리고, 챔버(10)의 측벽면의 일측에는 기판(W)의 인 입 및 인출을 위한 게이트(11)가 마련된다. 그리고, 상기 게이트(11)는 개폐부(13)에 의해 개폐된다. 이때, 상기 개폐부(13)로 게이트 벨브 또는 슬릿 밸브를 사용하는 것이 가능하다. 물론 이에 한정되지 않고, 개폐부(13)로 기판(W) 인입후 챔버(10) 내부를 진공으로 유지할 수 있는 다양한 형태의 개폐 수단이 사용될 수 있다. The chamber 10 is manufactured in a cylindrical shape in which a reaction space is provided therein. At this time, the internal shape of the chamber 10 is not limited to the horizontal cross-sectional shape is a constant shape, it may be variously changed according to the shape of the substrate (W) in which the process is performed. The chamber 10 of this embodiment includes a lower body portion 10b constituting the side wall and the bottom surface, and an upper body portion 10a constituting the upper side. And, one side of the side wall surface of the chamber 10 is provided with a gate 11 for the insertion and withdrawal of the substrate (W). The gate 11 is opened and closed by the opening and closing portion 13. At this time, it is possible to use a gate valve or a slit valve as the opening and closing portion 13. Of course, the present invention is not limited thereto, and various types of opening / closing means capable of maintaining the vacuum in the chamber 10 after the substrate W is drawn into the opening / closing unit 13 may be used.

또한, 챔버(10)의 바닥면 또는 측면의 일측에는 챔버(10) 내부의 압력을 일정하게 유지하거나, 챔버(10) 내부의 미반응 가스 및 불순물을 배기하기 위한 진공 배기부(미도시)가 연결된다. 그리고, 챔버(10)는 접지 연결되어 챔버(10)를 통하여 전류가 흐르지 않도록 구성된다.In addition, a vacuum exhaust unit (not shown) for maintaining a constant pressure inside the chamber 10 or exhausting unreacted gas and impurities in the chamber 10 may be provided at one side of the bottom or side surface of the chamber 10. Connected. And, the chamber 10 is connected to the ground is configured so that no current flows through the chamber 10.

제 1 전극부(20)는 플라즈마 형성시 캐소드 또는 애노드 역할 및 반응 가스를 공급하는 수단으로서, 예를 들어 종래의 샤워헤드 구조가 적용될 수 있다. 보다 구체적으로는 챔버(10)의 상부 몸체부(10a)에 설치되고, 접지 연결되는 상부 전극판(20a)과, 상기 상부 전극판(20a)의 하부에 구비되는 샤워헤드판(20b)을 포함한다. 상기 샤워헤드판(20b)에는 반응 가스를 분사하는 복수의 분사공(21)이 형성된다. 이때 상기 상부 전극판(20a) 및 샤워헤드판(20b)은 열팽창 계수가 후술되는 절연체(40)보다 상대적으로 큰 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된다.The first electrode part 20 serves as a cathode or an anode and supplies a reactive gas during plasma formation, and for example, a conventional showerhead structure may be applied. More specifically, it includes an upper electrode plate 20a installed in the upper body portion 10a of the chamber 10 and connected to the ground, and a shower head plate 20b provided below the upper electrode plate 20a. do. A plurality of injection holes 21 for injecting a reaction gas are formed in the shower head plate 20b. In this case, the upper electrode plate 20a and the shower head plate 20b are formed of aluminum or an aluminum alloy having a relatively larger thermal expansion coefficient than the insulator 40 described later.

상기 상부 전극판(20a)은 제 1 지지로드(20c)에 의해 상기 상부 몸체부(10a)에 설치되고, 상기 제 1 지지로드(20c)의 내부에는 상기 분사공(21)으로 연통되는 공급유로(22)가 형성된다. 그리고, 상기 공급유로(22)의 단부에는 반응 가스를 균일하게 분기하기 위한 배플(22a)이 구비된다. 이때 상기 상부 전극판(20a)은 상기 제 1 지지로드(20c)의 구비없이 상기 상부 몸체부(10a)에 부착될 수 있을 것이다.The upper electrode plate 20a is installed in the upper body portion 10a by a first support rod 20c and a supply flow passage communicating with the injection hole 21 inside the first support rod 20c. (22) is formed. At the end of the supply passage 22, a baffle 22a for uniformly branching the reaction gas is provided. In this case, the upper electrode plate 20a may be attached to the upper body portion 10a without the first support rod 20c.

상기 분사공(21)은 상기 공급유로(22)를 통하여 챔버(10)의 외부에 구비되어 반응 가스를 제공하는 위한 반응 가스 공급부(23)에 연결된다. 그래서, 반응 가스를 분사공(21)을 통하여 토출시켜 기판(W)의 전면에 분사시킴에 따라 반응 가스들이 플라즈마에 의해 활성화되어 박막의 증착 또는 식각과 같은 작업이 수행된다.The injection hole 21 is provided outside the chamber 10 through the supply passage 22 and connected to a reaction gas supply unit 23 for providing a reaction gas. Thus, as the reaction gas is discharged through the injection hole 21 to spray the entire surface of the substrate W, the reaction gases are activated by the plasma to perform an operation such as deposition or etching of a thin film.

그리고, 상기 상부 전극판(20a)에는 플라즈마 형성시 상승되는 온도와 제 1 전극부(20)의 온도차를 줄이기 위하여 히팅수단(25)이 구비될 수 있다. 상기 히팅수단(25)은 제 1 전극부(20)의 온도를 상승시킬 수 있다면 어떠한 수단이라도 사용될 수 있다. 예를 들어 전원의 공급에 의해 가열되는 열선과 같은 코어히터 또는 램프히터 등이 사용될 수 있다.In addition, the upper electrode plate 20a may be provided with a heating means 25 to reduce the temperature difference between the temperature rises during plasma formation and the first electrode portion 20. The heating means 25 may be any means as long as the temperature of the first electrode portion 20 can be raised. For example, a core heater or a lamp heater such as a heating wire heated by supply of power may be used.

제 2 전극부(30)는 챔버(10) 내부로 인입되는 기판(W)이 안착되도록 상기 제 1 전극부(20)의 하부에 대향되도록 배치되고, 플라즈마 형성시 캐소드 또는 애노드 역할을 하는 수단으로서, 플라즈마 전원을 인가받는 하부 전극판(30a)과; 상기 하부 전극판(30a)을 지지하는 전극 지지부(30b)를 포함한다. 그리고, 상기 전극 지지부(30b)의 하면을 지지하는 제 2 지지로드(30c)가 챔버(10)의 하부 몸체부(10b)를 관통하여 설치되다. The second electrode part 30 is disposed to face the lower part of the first electrode part 20 so that the substrate W introduced into the chamber 10 is seated, and serves as a cathode or an anode when plasma is formed. A lower electrode plate 30a to which plasma power is applied; The electrode support part 30b which supports the lower electrode plate 30a is included. In addition, a second support rod 30c supporting the lower surface of the electrode support part 30b is installed through the lower body part 10b of the chamber 10.

그리고, 상기 하부 전극판(30a)에는 플라즈마 형성시 상승되는 온도에 의한 기판(W)의 열손상을 줄이기 위한 히팅수단(31)이 구비된다. 상기 히팅수단(31)은 제 1 전극부(20)에 구비되는 히팅수단(25)과 마찬가지로 기판(W)의 온도를 상승시킬 수 있다면 어떠한 수단이라도 사용될 수 있다. 예를 들어 전원의 공급에 의해 가열되는 열선과 같은 코어히터 또는 램프히터 등이 사용될 수 있다.In addition, the lower electrode plate 30a is provided with heating means 31 for reducing thermal damage of the substrate W due to a temperature rising during plasma formation. The heating means 31 may be used as any means as long as it can raise the temperature of the substrate W, similar to the heating means 25 provided in the first electrode portion 20. For example, a core heater or a lamp heater such as a heating wire heated by supply of power may be used.

그리고, 상기 하부 전극판(30a)에는 플라즈마 전원을 제공하기 위한 별도의 플라즈마 전원부(33)가 연결된다. 플라즈마 전원부(33)는 플라즈마 전원으로 고주파 전원을 제공한다. 이때 플라즈마 전원부(33)를 통해 제공되는 전원의 전력은 100W 내지 100KW이고, 전원의 주파수는 2MHz 내지 100MHz인 것이 효과적이다.In addition, a separate plasma power supply unit 33 for supplying plasma power is connected to the lower electrode plate 30a. The plasma power supply unit 33 provides a high frequency power supply to the plasma power supply. At this time, the power of the power provided through the plasma power supply 33 is 100W to 100KW, it is effective that the frequency of the power source is 2MHz to 100MHz.

또한, 상기 제 2 전극부(30)는 승하강을 위하여 상기 제 2 지지로드(30c)에 구동수단(35)이 구비된다. 상기 구동수단(35)은 상기 제 2 전극부(30)를 승하강시킬 수 있다면 어떠한 방식이 사용되어도 무방하고, 예를 들어 LM가이드식, 실린더식, 래크앤피니언식 등이 사용될 수 있을 것이다.In addition, the second electrode unit 30 is provided with a driving means 35 on the second support rod (30c) for lifting up and down. As long as the driving means 35 can raise and lower the second electrode part 30, any method may be used. For example, the LM guide type, the cylinder type, the rack and pinion type may be used.

또한, 상기 제 2 전극부(30)에는 기판(W) 인입 및 인출시 일시적으로 기판(W)을 안착하고 승하강시키는 통상의 리프트핀 수단(미도시)이 구비될 수 있다.In addition, the second electrode part 30 may be provided with a conventional lift pin means (not shown) for temporarily seating and lifting the substrate W when the substrate W is pulled in and out.

절연체(40)는 상기 제 1 전극부(20)의 주변을 둘러싸서 플라즈마 형성이 제 1 전극부의 하부로 집중되어 플라즈마가 형성되도록 하는 수단으로서, 세라믹 재료로 형성된다.The insulator 40 is formed of a ceramic material as a means to surround the periphery of the first electrode portion 20 so that plasma formation is concentrated under the first electrode portion to form a plasma.

절연체(40)의 구체적인 형상은 도면에 도시된 바와 같이 몸체의 상면 일측이 제 1 전극부(20)의 하면 가장자리에 체결되고, 몸체의 상면 타측이 챔버(10)의 상부 몸체부(10a)의 하면에 밀착 배치되는 플레이트 형상이다. 이때 상기 절연체(40)는 상기 제 1 전극부(20)의 하면 가장자리를 둘러싸도록 다수의 조각으로 분할될 수 있다.As shown in the drawing, a specific shape of the insulator 40 is coupled to one side of the upper surface of the body to the edge of the lower surface of the first electrode portion 20, and the other side of the upper surface of the body of the upper body portion 10a of the chamber 10. It is a plate shape arranged in close contact with the lower surface. In this case, the insulator 40 may be divided into a plurality of pieces to surround the bottom edge of the first electrode unit 20.

이때 상기 각각의 절연체(40)에는 상기 제 1 전극부(20)와 체결되는 부위에 상하로 연통되고, 하부의 내경이 상부의 내경보다 크도록 단차부(41a)를 갖는 체결공(41)이 형성된다. 그래서 상기 체결공(41)을 통하여 볼트(50)가 체결되어 상기 절연체(40)를 상기 제 1 전극부(20)의 하면에 체결시킨다.At this time, each of the insulator 40 is connected to the upper and lower portions of the first electrode portion 20 and the fastening hole 41 having a step portion 41a so that the inner diameter of the lower than the inner diameter of the upper portion Is formed. Thus, the bolt 50 is fastened through the fastening hole 41 to fasten the insulator 40 to the bottom surface of the first electrode part 20.

이때 상기 볼트(50)는 몸체의 상부에 상기 제 1 전극부(20)의 하면으로 체결되는 체결나사부(51)가 형성되고, 몸체의 하부는 상기 체결공(41)의 단차부(41a)와 대응되는 단턱(57)이 형성되어, 상기 단턱(57)을 기준으로 직경이 상대적으로 작은 상측 몸체(53)와 직경이 상대적으로 큰 하부 몸체(55)로 구분된다. 그래서, 볼트(50)의 체결나사부(51)가 제 1 전극부(20)의 샤워헤드판(20b)과 상부 전극판(20a)을 고정시키며 샤워헤드판(20b)의 하면에 고정되고, 상기 단턱(57)이 상기 단차부(41a)를 지지함에 따라 절연체(40)가 제 1 전극부(20)에 고정되는 것이다. 이때 상기 체결공(41)의 상부 및 하부 내경(d1)은 그 지점과 대응되는 상기 볼트(50)의 상측 몸체(53) 및 하측 몸체(55)의 직경(d2)보다 크게 형성되어 상기 제 1 전극부(20)의 열팽창 시 미끄러질 수 있는 공간을 확보하는 것이 바람직하다. 상기 체결공(41)의 내경과 볼트(50)의 직경 차이(d2-d1)에 의해 제 1 전극부(20)가 절연체(40)에서 미끄러지는 범위의 한도가 설정된다.At this time, the bolt 50 has a fastening screw portion 51 which is fastened to the lower surface of the first electrode portion 20 on the upper portion of the body, the lower portion of the body and the step portion 41a of the fastening hole 41 A corresponding step 57 is formed, and is divided into an upper body 53 having a relatively smaller diameter and a lower body 55 having a larger diameter based on the step 57. Thus, the fastening screw part 51 of the bolt 50 fixes the shower head plate 20b and the upper electrode plate 20a of the first electrode part 20 and is fixed to the lower surface of the shower head plate 20b. As the stepped portion 57 supports the stepped portion 41a, the insulator 40 is fixed to the first electrode portion 20. At this time, the upper and lower inner diameter (d 1 ) of the fastening hole 41 is formed larger than the diameter (d 2 ) of the upper body 53 and the lower body 55 of the bolt 50 corresponding to the point It is desirable to secure a space in which the first electrode part 20 can slide during thermal expansion. The difference between the inner diameter of the fastening hole 41 and the diameter difference d 2 -d 1 of the bolt 50 sets the limit of the range in which the first electrode part 20 slides on the insulator 40.

또한, 상기 제 1 전극부(20)의 열팽창 시 미끄러지면서 제 1 전극부(20)와 절연체(40) 사이에 발생되는 마찰력을 최소화하기 위하여 상기 제 1 전극부(20)와 절연체(40) 사이, 정확하게는 단차부(41a)와 단턱(57) 사이에는 볼록 형상의 와셔(59)가 구비된다.In addition, in order to minimize the frictional force generated between the first electrode portion 20 and the insulator 40 while sliding during thermal expansion of the first electrode portion 20 between the first electrode portion 20 and the insulator 40. To be precise, a convex washer 59 is provided between the stepped portion 41a and the stepped jaw 57.

그리고, 상기 절연체(40)의 상면과 챔버(10)의 상부 몸체부(10a) 계면에는 상기 절연체(40)와 챔버(10) 사이의 미끄러짐을 위한 적어도 하나의 슬립부재(60b)가 더 구비될 수 있다.Further, at least one slip member 60b for sliding between the insulator 40 and the chamber 10 is further provided at an interface between the upper surface of the insulator 40 and the upper body portion 10a of the chamber 10. Can be.

상기 슬립부재(60)는 절연체(40)와 제 1 전극부(20) 사이 및 절연체(10)와 챔버(10)의 상부 몸체부(10a) 사이에 구비되어 제 1 전극부(20)의 열팽창시 발생되는 제 1 전극부(20)의 부피 팽창에 의한 제 1 전극부(20)의 미끄러짐 및 절연체(40)의 미끄러짐을 유도하는 수단으로, 상기 절연체(40)의 상면에 설치홈(43)을 형성하고, 상기 설치홈(43)에 내삽된다.The slip member 60 is provided between the insulator 40 and the first electrode portion 20 and between the insulator 10 and the upper body portion 10a of the chamber 10 to thermally expand the first electrode portion 20. Means for inducing the sliding of the first electrode portion 20 and the sliding of the insulator 40 due to the volume expansion of the first electrode portion 20 generated at the time, the installation groove 43 on the upper surface of the insulator 40 It forms and is inserted in the installation groove 43.

상기 슬립부재(60)는 볼 또는 봉 형상의 세라믹으로서, 상기 설치홈(43)의 높이와 같거나 조금 큰 직경을 갖는 것이 바람직하고, 이에 따라 제 1 전극부(20)가 열팽창되어 부피가 커지더라도 부피가 커지는 만큼 절연체(40)의 상면에서 미끄러짐이 일어난다.The slip member 60 is a ball or rod-shaped ceramic, preferably having a diameter that is equal to or slightly larger than the height of the installation groove 43. Accordingly, the first electrode part 20 is thermally expanded to increase its volume. Even if the volume increases, the slip occurs on the upper surface of the insulator 40.

그리고, 제 1 전극부(20)의 열팽창이 과도하여 제 1 전극부(20)의 부피 팽창이 절연체(40)와 제 1 전극부(20) 사이의 미끄러짐 한도를 초과하더라도 볼트(50)에 의해 제 1 전극부(20)와 체결된 절연체(40)가 함께 미끄러지는 현상이 발생되며, 이때는 절연체(40)와 챔버(10)의 상부 몸체부(10a) 사이에 내삽된 슬립부재(60b)에 의해 절연체(40)의 미끄러짐이 발생된다.In addition, even if the thermal expansion of the first electrode portion 20 is excessive and the volume expansion of the first electrode portion 20 exceeds the slip limit between the insulator 40 and the first electrode portion 20, A phenomenon that the first electrode unit 20 and the insulator 40 coupled to each other slide together occurs, and at this time, the slip member 60b interposed between the insulator 40 and the upper body portion 10a of the chamber 10. This causes slippage of the insulator 40.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 사용 상태를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The state of use of the substrate processing apparatus according to the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리의 작용상태를 나타내는 작용상태도이다.3a to 3c is a working state diagram showing the working state of the gas supply assembly according to the present invention.

기판(W)이 챔버(10)의 내부로 인입되어 제 2 전극부(30)의 상면에 안착된 다음, 제 2 전극부(30)를 제 1 전극부(20)의 하부까지 상승시켜서 기판(W)의 전면과 제 1 전극부(20) 사이에서 플라즈마가 바람직하게 형성될 정도의 간격까지 근접시킨다.The substrate W is drawn into the chamber 10 and seated on the upper surface of the second electrode portion 30, and then the second electrode portion 30 is raised to the lower portion of the first electrode portion 20 so that the substrate ( The gap between the front surface of W) and the first electrode portion 20 is preferably set to an interval sufficient to form a plasma.

그리고, 분사공(21)에서는 반응 가스를 분사하여 기판(W)의 전면과 제 1 전극부(20) 사이로 반응 가스가 균일하게 공급되도록 한다. 그런 다음 제 2 전극부(30)에 고주파 전원을 인가한다. 그러면 제 1 전극부(20)가 캐소드의 역할을 하게 되고, 제 2 전극부(30) 및 기판(W)이 애노드의 역할을 하게 되며, 캐소드 및 애노드 사이의 반응가스에 예를 들어 13.56 ㎒의 고주파가 부여되여 플라즈마가 생성된다. 이렇게 생성된 플라즈마를 이용하여 기판(W)의 전면에 박막의 증착 또는 식각 공정을 수행하게 된다.In addition, the injection hole 21 injects the reaction gas so that the reaction gas is uniformly supplied between the front surface of the substrate W and the first electrode unit 20. Then, a high frequency power is applied to the second electrode part 30. Then, the first electrode 20 serves as a cathode, the second electrode 30 and the substrate W serve as an anode, and the reaction gas between the cathode and the anode, for example, 13.56 MHz High frequency is applied to generate plasma. The plasma generated as described above is used to perform a deposition or etching process of a thin film on the entire surface of the substrate (W).

박막의 증착 또는 식각 공정이 진행되는 동안 플라즈마의 형성에 의한 가열에 의해 제 1 전극부(20) 및 절연체(40)가 열팽창된다. 이때 상대적으로 열팽창 계수가 큰 제 1 전극부(20)는 많은 부피 팽창이 이루어지고, 상대적으로 열팽창 계수가 작은 절연체(40)는 부피 팽창이 거의 일어나지 않게 된다. 그러면 도 3a와 같이 배치되어 있던 제 1 전극부(20)의 부피 팽창에 의해 도 3b와 같이 제 1 전극부(20)가 절연체(40)의 상면에서 미끄러지면서 부피 팽창이 진행된다. 이때 제 1 전극부(20)와 절연체(40) 사이에 내삽된 슬립부재(60)에 의해 절연체(40)의 손상 또는 파손 없이 제 1 전극부(20)의 부피 팽창 즉, 수평으로 미끄러짐이 진행된다. During the deposition or etching process of the thin film, the first electrode part 20 and the insulator 40 are thermally expanded by heating by plasma formation. At this time, the first electrode portion 20 having a relatively large coefficient of thermal expansion has a lot of volume expansion, and the insulator 40 having a relatively small coefficient of thermal expansion has little volume expansion. Then, the volume expansion proceeds as the first electrode 20 slides on the upper surface of the insulator 40 as shown in FIG. 3B due to the volume expansion of the first electrode 20 arranged as shown in FIG. 3A. At this time, due to the slip member 60 interposed between the first electrode portion 20 and the insulator 40, the volume expansion of the first electrode portion 20, that is, the horizontal sliding is performed without damaging or damaging the insulator 40. do.

그리고, 제 1 전극부(20)의 부피 팽창이 제 1 전극부(20)가 절연체(40)에서 미끄러지는 범위의 한도를 초과하게 되면, 즉 제 1 전극부(20)의 부피가 과도하게 팽창되어 절연체(40)에 형성된 체결공의 여유분, 즉 상기 체결공(41)의 내경과 볼트(50)의 직경 차이(d2-d1)보다 많이 팽창되는 경우, 도 3c에 도시된 바와 같이 제 1 전극부(20)의 미끄러짐과 동시에 절연체(40)가 함께 이동되며, 챔버(10)의 상부 몸체부(10a) 하면에서 미끄러짐이 발생된다. 그러면, 상기 절연체(40)와 챔버(10)의 상부 몸체부(10a) 사이에 내삽된 슬립부재(60)에 의해 절연체(40)가 미끄러지면서 마찰이 방지되어 절연체(40)의 손상 또는 파손을 방지하게 된다.When the volume expansion of the first electrode portion 20 exceeds the limit of the range in which the first electrode portion 20 slides on the insulator 40, that is, the volume of the first electrode portion 20 is excessively expanded. When the expansion of the fastening hole formed in the insulator 40, that is, more than the difference between the inner diameter of the fastening hole 41 and the diameter difference (d 2 -d 1 ) of the bolt 50, as shown in Figure 3c At the same time as the sliding of the first electrode unit 20, the insulator 40 moves together, and slippage occurs at the lower surface of the upper body portion 10a of the chamber 10. Then, the insulator 40 is slid by the slip member 60 interposed between the insulator 40 and the upper body portion 10a of the chamber 10 to prevent friction and damage or breakage of the insulator 40. Will be prevented.

공정이 완료되어 플라즈마의 생성이 마무리되면 열팽창 계수가 큰 제 1 전극부(20)가 수축하게 되는데, 수축과정은 상기 팽창과정이 반대로 진행된다. 따라서, 이때도 상기 제 1 전극부(20)와 절연체(40) 사이 및 절연체(40)와 챔버(10)의 상부 몸체부(10a) 사이에 내삽된 슬립부재(60)에 의해 절연체(40)가 미끄러지면서 마찰이 방지되어 절연체(40)의 손상 또는 파손을 방지하게 된다.When the process is completed and the generation of the plasma is completed, the first electrode unit 20 having a large thermal expansion coefficient contracts. The contracting process is reversed. Therefore, the insulator 40 is also provided by the slip member 60 interposed between the first electrode portion 20 and the insulator 40 and between the insulator 40 and the upper body portion 10a of the chamber 10. Slip is prevented while the friction is prevented to prevent damage or breakage of the insulator (40).

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다. Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, one of ordinary skill in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit of the following claims.

도 1은 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리가 적용된 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고,1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus to which a gas supply assembly according to the present invention is applied,

도 2는 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리의 요부를 나타내는 단면도이며,2 is a sectional view showing a main portion of a gas supply assembly according to the present invention;

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 가스 공급 어셈블리의 작용상태를 나타내는 작용상태도이다.3a to 3c is a working state diagram showing the working state of the gas supply assembly according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

W: 기판 10: 챔버W: Substrate 10: Chamber

20: 제 1 전극부 30: 제 2 전극부20: first electrode portion 30: second electrode portion

40: 절연체 41: 체결공40: insulator 41: fastener

50: 볼트 60: 슬립부재50: bolt 60: slip member

Claims (7)

챔버 내부에 배치되어 반응 가스를 분사하는 제 1 전극부와;A first electrode part disposed inside the chamber to inject a reaction gas; 상기 제 1 전극부의 하면 가장자리에 밀착배치되는 절연체를 포함하고,An insulator disposed in close contact with the bottom edge of the first electrode part, 상기 절연체의 상면과 제 1 전극부 하면의 계면에는 상호 간의 미끄러짐을 유도하는 적어도 하나의 슬립부재가 구비되는 가스 공급 어셈블리.And at least one slip member is provided at an interface between an upper surface of the insulator and a lower surface of the first electrode part to induce slipping between each other. 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 절연체에는 상하로 연통되는 체결공이 형성되고, 상기 체결공을 통하여 상기 절연체를 상기 제 1 전극부의 하면에 체결하는 볼트가 구비되며,The insulator is provided with a fastening hole communicating up and down, the bolt is provided to fasten the insulator to the lower surface of the first electrode portion through the fastening hole, 상기 체결공의 내경은 그 지점과 대응되는 상기 볼트의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 어셈블리.Gas supply assembly, characterized in that the inner diameter of the fastening hole is formed larger than the diameter of the bolt corresponding to the point. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 절연체의 체결공은 하부의 내경이 상부의 내경보다 크도록 단차부를 갖고, 상기 볼트는 상기 체결공의 단차부와 대응되는 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 어셈블리.The fastening hole of the insulator has a step portion such that the inner diameter of the lower than the inner diameter of the upper portion, the bolt is a gas supply assembly, characterized in that the step corresponding to the step portion of the fastening hole is formed. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 볼트의 단턱과 상기 체결공의 단차부 사이에는 와셔가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 어셈블리.The gas supply assembly, characterized in that the washer is provided between the stepped portion of the bolt and the stepped portion of the fastening hole. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 절연체의 상면와 챔버 상부 내벽 사이의 계면에는 적어도 하나의 슬립부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 어셈블리.At least one slip member is provided at an interface between the upper surface of the insulator and the upper inner wall of the chamber. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,The method according to claim 1 or 6, 상기 슬립부재는 볼 또는 봉 형상의 세라믹인 것을 특징으로 하는 가스 공급 어셈블리.The slip member is a gas supply assembly, characterized in that the ball or rod-shaped ceramic.
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