KR101046910B1 - 진공처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공상태에서 웨이퍼, LCD 패널용 유리기판 등의 기판을 처리할 수 있는 진공처리장치에 관한 것이다.
본 발명은 진공처리를 위한 처리공간을 가지는 진공챔버와; 상기 처리공간의 상측에 설치되어, 외부로부터 가스를 공급받아 상기 처리공간에 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하며; 상기 샤워헤드는 하나의 분사면을 이루는 복수개의 샤워헤드블록들을 포함하고, 상기 처리공간에 노출된 분사면의 상기 샤워헤드블록들 사이는 플라즈마가 침투하는 것을 방지하기 위하여 차폐부재에 의해 차폐된 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 제시한다.
진공처리장치, 기판, 샤워헤드, 샤워헤드블록, 아킹, 차폐, 절연, 세라믹

Description

진공처리장치 {Vacuum Processing Apparatus}
본 발명은 진공처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공상태에서 웨이퍼, LCD 패널용 유리기판 등의 기판을 처리할 수 있는 진공처리장치에 관한 것이다.
진공처리장치는 소정의 진공압 하의 처리공간에 샤워헤드를 통하여 가스를 분사하고 전원을 인가하여 플라즈마를 형성함으로써, 기판에 박막을 증착하거나, 식각하는 등 소정의 공정을 수행하는 장치이다.
이러한 진공처리장치에 의해 처리되는 주요 기판 중 하나인 LCD 패널용 유리기판은, LCD 패널의 대형화 및 대량 생산을 위하여 대형화되고 있으며, 이에 대형화되는 기판을 처리하기 위한 진공처리장치 및 그에 설치되는 샤워헤드 또한 대형화되고 있다.
그런데, 샤워헤드를 비롯하여 진공처리장치가 대형화됨에 따라, 다음과 같은 문제점이 지적되고 있다.
우선, 대형의 진공처리장치의 제작에 따른 비용 및 기술상의 어려움이 있다.
또한, 진공처리장치가 대형화됨에 따라서 크기 및 무게의 증가로 인하여 운 송상 문제점이 있다.
또한, 진공처리장치에 설치되는 샤워헤드를 비롯한 설치물의 열변형, 처짐 등의 변형률이 커지고, 이로 인해 기판의 플라즈마 처리에 악영향을 미치는 문제점이 있다.
또한, 진공처리장치에 설치되는 샤워헤드를 비롯한 설치물의 지지를 위해, 두께 등이 더욱 증가하고, 추가적인 지지구조 등이 요구됨으로써, 구조적으로 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 진공처리장치의 대형화 따라서 처리공간 전체에서의 플라즈마의 밀도를 균일하게 하기 위해 샤워헤드를 비롯한 설치물들의 개선이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 샤워헤드가 복수개의 샤워헤드블록들로 구성됨으로써 설치 및 제작이 용이한 진공처리장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 복수개의 샤워헤드블록들 간 경계부분이 처리공간에 그대로 노출되어 파티클이 퇴적되거나 아킹이 발생되지 않게 차폐할 수 있는 진공처리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 가스확산공간을 샤워헤드와, "상부리드 또는 전열부" 사이에 형성함으로써, 샤워헤드 및 이를 이루는 복수개의 샤워헤드블록들의 구조, 분할이 더욱 용이해질 수 있는 진공처리장치를 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 진공처리를 위한 처리공간을 가지는 진공챔버와; 상기 처리공간의 상측에 설치되어, 외부로부터 가스를 공급받아 상기 처리공간에 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하며; 상기 샤워헤드는 하나의 분사면을 이루는 복수개의 샤워헤드블록들을 포함하고, 상기 처리공간에 노출된 분사면의 상기 샤워헤드블록들 사이는 플라즈마가 침투하는 것을 방지하기 위하여 차폐부재에 의해 차폐된 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 제시한다.
상기 진공챔버는 상측이 개방된 챔버본체와; 상기 챔버본체의 상측에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 샤워헤드를 지지하는 상부리드를 포함할 수 있다. 또는 상기 진공챔버는, 상측이 개방된 챔버본체와; 상기 챔버본체의 상측에 탈착 가능하게 결합되는 상부리드와; 상기 샤워헤드의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를 포함할 수 있다.
상기 상부리드와 상기 샤워헤드 사이에는 전열매체가 유동될 수 있는 전열유로가 형성되고, 외부로부터 공급받은 가스가 확산된 후 상기 샤워헤드에 의해 분사될 수 있도록 상기 샤워헤드와의 사이에 가스확산공간을 형성하는 전열부가 결합될 수 있다.
상기 가스확산공간은 상기 샤워헤드에 의해 복개될 수 있도록 상기 전열부에 적어도 하나 형성된 제1가스확산홈 및 상기 전열부에 의해 복개될 수 있도록 상기 샤워헤드에 적어도 하나 형성된 제2가스확산홈 중 적어도 어느 하나에 의해 형성될 수 있다. 또는 상기 샤워헤드와 상기 전열부 사이에는 상기 가스확산공간 형성을 위해, 상기 샤워헤드와 상기 전열부를 이격시키는 이격부재가 개재될 수 있다.
상기 전열부는 상기 복수개의 샤워헤드블록들에 대응하여 복수개로 분할 형성될 수 있다.
상기 차폐부재는 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
상기 차폐부재는 상기 샤워헤드의 분사면에 밀착되어 차폐하는 차폐부를 포함할 수 있다. 또한 상기 차폐부재는 상기 복수개의 샤워헤드블록들 사이에 끼워질 수 있도록 상기 차폐부로부터 돌출된 개재부를 더 포함할 수 있다.
상기 처리공간에 노출된 상기 샤워헤드와 상기 진공챔버의 경계부분이 상기 차폐부재에 의해 차폐될 수 있다.
본 발명에 따른 진공처리장치는 샤워헤드가 복수개의 샤워헤드블록들로 분리되어 제조 및 운송됨으로써, 제조 및 운송이 용이해질 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 샤워헤드가 복수개의 샤워헤드블록들로 분리됨으로써, 샤워헤드의 변형률을 최소화할 수 있고, 그 결과 샤워헤드의 지지구조가 간소해질 수 있고, 샤워헤드의 변형으로 인해 플라즈마가 불균일하게 형성되어 기판의 불량이 생기는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 복수개의 샤워헤드블록들을 외부로부터 공급되는 가스가 최적 상태로 분사될 수 있도록 형성, 배치함으로써, 플라즈마를 신속하고 그 밀도가 균일하도록 형성할 수 있어 기판의 수율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 복수개의 샤워헤드블록들 간 경계부분, 체결부분 등이 처리공간에 노출되지 않도록 절연재질의 차폐부재에 차폐됨으로써, 복수개로 분할된 샤워헤드블록들로 인한 아킹이 방지될 수 있고, 플라즈마가 안정적으로 형성될 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 가스확산공간이 샤워헤드와 전열부에 의해 형성됨으로써, 샤워헤드 및 이를 이루는 복수개의 샤워헤드블록들의 구조가 간소해질 수 있고, 복수개의 샤워헤드블록들을 분할하기 쉬운 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 진공처리장치는 샤워헤드 및 이를 이루는 복수개의 샤워헤드블록들의 구조가 간소해짐으로써, 샤워헤드 및 이를 이루는 복수개의 샤워헤 드블록들의 크기 및 중량이 줄어들 수 있는 이점이 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 진공처리장치의 측단면도이고, 도 2는 도 1의 진공처리장치의 샤워헤드 및 차폐부재의 사시도이다. 여기서 도 2는 샤워헤드 및 차폐부재를 뒤집어서 보인 사시도이다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 진공처리장치는, 웨이퍼 또는 LCD 패널용 유리기판 등 기판(10)의 표면을 식각하거나 표면에 소정의 특성을 가지는 박막을 형성하는 등 진공처리공정을 수행하는 장치로서, 밀폐된 처리공간(20A)에 가스를 주입하면서 플라즈마를 형성하도록 구성될 수 있다.
상기 처리공간(20A)를 형성하는 진공챔버(20)는, 상기 진공챔버(20)의 내부에 설치된 설치물들의 수리 또는 교체 등의 유지보수를 위하여, 상측이 개방된 챔버본체(22)와, 상기 챔버본체(22)의 상측에 탈착 가능하게 결합되어 처리공간(20A)을 형성하는 상부리드(24)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 챔버본체(22)의 측면 중 적어도 하나에는 상기 기판(10)의 입출을 위해 게이트 밸브(미도시) 등에 의해 개폐되는 게이트(22A)가 형성된다. 상기 상부리드(24)에는 후술할 가스공급관(60)이 연결될 수 있도록 적어도 하나의 가스공급홀(24A)이 형성된다.
상기 진공처리장치는 상기 처리공간(20A)에 설치되어 상기 기판(10)를 지지하는 기판지지부(30)를 더 포함할 수 있다. 상기 기판지지부(30)에는 상기 기 판(10)을 고정하기 위한 정전척(미도시), 상기 기판(10)을 상기 기판지지부(30)로부터 승하강시키기 위한 리프트핀(미도시), 상기 기판(10)을 가열하기 위한 발열수단(미도시) 등이 설치될 수 있다.
또한 상기 진공처리장치는 상기 처리공간(20A)에 플라즈마를 형성하기 위하여, 전원을 인가하는 전원인가부, 상기 가스공급관(60)에 의해 외부로부터 가스를 공급받아서 상기 처리공간(20A)에 분사하는 샤워헤드(240), 배기 및 압력제어를 위한 배기시스템(미도시) 등 다양한 모듈 및 장치들(설치물)이 설치될 수 있다.
상기 전원인가부는 전원인가방식 등에 따라서 다양한 구성이 가능하다. 상기 전원인가부는 일예로서 상기 기판지지부(30)의 일부를 구성하며 RF전원이 인가되는 하부전극 및 상기 기판지지부(30)의 상측에 설치되는 상부전극으로 구성될 수 있다.
상기 상부전극은 단독으로 구성되거나, 본 실시 예와 같이 상기 샤워헤드(240)의 적어도 일부에 금속재질이 사용되고, 상기 샤워헤드(240)가 접지됨으로써, 상기 샤워헤드(240)와 일체로 구성될 수 있다.
상기 샤워헤드(240)는 외부로부터 공급받은 가스를 상기 처리공간(20A)에 분사함과 아울러 상부전극의 기능을 동시에 수행하기 위해 상기 처리공간(20A)의 상측에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 샤워헤드(240)는 다양한 구성에 의해 지지될 수 있으며, 바람직하게는 본 실시 예와 같이 상기 상부리드(24)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 상기 샤워헤드(240)는 본 실시 예와 같이 상기 상부리드(24)와 스크류 등의 체결부재(미도시) 에 의해 체결됨으로써 상기 상부리드(24)의 저면에 직접 결합될 수도 있고, 또 다른 실시 예로써 상기 상부리드(24)와 결합된 지지 프레임(미도시)과 결합될 수도 있다.
상기 체결부재는 후술하는 바와 같이 아킹 방지 등을 위해 애노드 처리 등 후속처리가 이루어질 수 있지만, 후술할 차폐부재(244)에 의해 차폐될 수 있다. 물론, 필요에 따라 상기 샤워헤드(240)는 또 다른 실시 예로써 별도의 지지 프레임 등에 지지되는 것도 가능하고 이외 다른 구성으로 설치될 수 있다.
상기 샤워헤드(240)는 일체형 구조로 구성될 수 있지만, 제조 및 운송 상 용이성 등을 위해 복수개로 분리되어 제조됨과 아울러 복수개로 분리되어 운송될 수 있도록, 분리형 구조로 구성되는 것이 보다 바람직하다.
특히 상기 분리형 구조의 샤워헤드(240)는 제조 및 운송 크기를 줄일 수 있도록, 높이방향을 따라서 분리되는 것과는 별도로 면분할 방식, 즉 수평방향으로 분할될 수 있다.
즉 상기 같은 분리형 구조의 샤워헤드(240)를 구성하기 위해, 상기 샤워헤드(240)는 하나의 분사면(40A)을 이루도록 면분할 방식으로 분리되어 외부로부터 공급받은 가스를 상기 처리공간(20A)에 분사하는 복수개의 샤워헤드블록(242)들을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 각각의 샤워헤드블록(242)은, 각 진공처리공정에 따라서 처리가스, 캐리어 가스 등을 상기 처리공간(20A)에 가스를 주입하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 본 실시 예와 같이 4분할될 수 있으며, 물론 필요에 따라서, 2분할, 3분할, 5분할 등 그 분할개수가 변경될 수 있다. 여기서 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 서로 동일한 모양 및 크기를 가지거나, 하나의 샤워헤드(240)를 구성할 수 있으면 크기나 모양을 달리할 수 있다.
상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 본 실시 예와 같이 서로 고정 결합된 상태로 설치될 수 있으며, 이때 서로 단지 접촉만 되거나 서로 탈착 가능토록 결합될 수 있다.
상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 일 예로써 요철에 의해 서로 탈착될 수 있다. 물론 필요에 따라서, 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 또 다른 실시 예로써 서로 이격된 상태로 설치될 수 있으며, 이때 상기 복수개의 샤워헤드블록(242) 사이에는 지지부재나 탄성변형 가능한 절연부재 등이 개재될 수 있다.
상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 제조 및 운송 용이성, 상기 기판(10)의 균일처리 등을 위해 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 본 실시 예와 같이 서로 동일한 형상 등 하나 이상의 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 본 실시 예와 같이 서로 독립적으로 외부로부터 가스를 공급받아서 상기 처리공간(20A)에 분사할 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 가스공급관(60)은 샤워헤드블록(242)들에 대응되어 복수개의 분기부(62)들로 분기될 수 있다.
물론, 필요에 따라서, 또 다른 실시 예로써 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들은 서로 연통되도록 구성될 수 있으며, 이때 상기 가스공급관(60)은 복수 개로 분기되지 않은 구성도 가능하고, 플라즈마가 신속하고 그 밀도가 균일하게 형성될 수 있도록 복수개의 샤워헤드블록(242)들에 대응하여 복수개로 분기될 수도 있다.
상기 샤워헤드(240)의 분사면(40A)은 상기 기판(10)이 통상적으로 평면이므로 본 실시 예와 같이 상기 기판(10)과 평행하고 평평한 면으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 곡면 등 다양하게 형성될 수 있다.
상기 샤워헤드(240)의 분사면(40A)에는 상술한 가스의 분사를 위해 복수개의 분사홀(40B)들이 형성될 수 있다. 상기 샤워헤드(240)의 분사면(40A)은, 상기 기판(10)의 크기 등에 대응하여 플라즈마를 신속하고 그 밀도가 균일하게 형성할 수 있도록, 상기 복수개의 분사홀(40B)들의 패턴의 최적화를 위해, 복수개의 분사홀(40B)들의 위치에 따라 분사량이 다른 2개 이상의 분사영역으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 복수개의 분사홀(40B)들은 분사영역에 따라서, 그 직경이 다르도록 형성되거나, 그 간격이 서로 다르게 형성되거나, 그 직경 및 간격이 다르게 형성될 수 있다.
상기와 같이 가스의 분사량이 다른 분사영역을 복수개로 구성함으로써 상기 진공챔버(20)의 처리공간에서의 플라즈마 형성의 불균일성이나 비대칭성의 보완이 가능하다.
특히 상기 샤워헤드블록(242)들 내에 2개 이상의 분사영역들을 형성하고, 각 샤워헤드블록(242)들이 조합됨으로써 전체적으로 2개 이상의 분사영역들을 형성하 는 등 샤워헤드 전체가 다양한 패턴의 분사면을 가지도록 구성할 수 있다.
상기 샤워헤드(240)는 외부로부터 공급받은 가스가 확산된 후 상기 처리공간(20A)으로 분사될 수 있도록 적어도 하나의 가스확산공간(40D)을 구비할 수 있다. 이때 상기 가스확산공간(40D)은 샤워헤드(240) 내에 형성되거나, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부리드(24), 특히 전열부(270)와 같이 이웃하는 부재 사이에 형성될 수 있다.
또한 상기 가스확산공간(40D)는 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들에 대응하여 복수개로 구획될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 하나로 형성되거나 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들 개수보다는 적거나 많게 형성될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들 간 경계부분(이하, 설명의 편의를 위해 '헤드블록경계'라 한다)이 상기 처리공간(20A)에 그대로 노출되면, 상기 헤드블록경계에서 플라즈마 형성시 아킹(arking)이 발생되거나, 상기 헤드블록경계에 파티클(particle) 등이 퇴적될 수 있다. 따라서, 상기 샤워헤드(240)의 분사면(40A)에는 상기 헤드블록경계을 차폐하기 위한 절연재질의 차폐부재(244)가 결합될 수 있다.
상기 차폐부재(244)는 그 재질이나, 구조, 크기 등에 따라서 다양한 방법으로 상기 샤워헤드(240)와 결합될 수 있으며, 바람직하게는 진공처리에 영향을 받지 않고 상기 샤워헤드(240)와의 결합이 견고하고 유지될 수 있으며 플라즈마 형성에 영향을 미치지 않도록, 스크류 등의 체결부재에 의해 상기 샤워헤드(240)와 체결될 수 있다. 이때, 상기 차폐부재(244)의 체결을 위한 체결부재는 플라즈마 영향 및 아킹 방지 등을 위해, 애노드 처리되는 것이 바람직하다.
상기 차폐부재(244)는 상기 헤드블록경계가 복수개소 일지라도 본 실시 예와 같이 하나의 차폐부재(244)에 의해 한번에 차폐할 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 일체형의 차폐부재(244)는 상기 샤워헤드(240)의 복수개의 분사홀(40B)들과 간섭되지 않도록, 상기 각각의 샤워헤드블록(242)들의 가장자리에 대응하여 형성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 차폐부재(244)는 본 실시 예와 같이 상기 4분할된 샤워헤드(240)에 대응하여 대략 십자형상을 취하는 십자형상부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 차폐부재(244)는 상기 샤워헤드(240)와 상기 진공챔버(20)의 경계부분(이하, 설명의 편의를 위해 '헤드-챔버경계'라 한다)도 상기 처리공간(20A)에 노출되는 바, 상기 차폐부재(244)에 의해 상기 헤드-챔버경계도 함께 차폐될 수 있도록 구성될 수 있다. 즉 차폐부재(244)는 사각구조의 샤워헤드(240)에 대응하여 사각 링 형상을 취하고 상기 십자형상부와 일체로 연결된 링부를 더 포함할 수 있다.
물론, 상기 차폐부재(244)는 이에 한정되지 않고 필요에 따라서 복수개로 분할 구성될 수도 있다.
상기 차폐부재(244)의 단면은 본 실시 예와 같이 상기 헤드블록경계 및 상기 헤드-챔버경계를 덮을 수 있도록, 상기 샤워헤드(240)의 분사면(40A)에 밀착되어 차폐하는 차폐부(244C)로만 구성될 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 상기 차폐부재(244)는 다양한 형상의 단면을 취할 수 있다.(특히, 도 1의 확대부분 참조)
상기 차폐부재(244)는 절연성을 가질 수 있다면 어떠한 재질이든 무방하며, 특히 진공처리에 영향을 받거나 영향을 주지 않을 수 있는 세라믹 재질이 바람직하다.
즉, 상기 상부리드(24)와 샤워헤드(240) 사이에는 진공처리공정온도 및 분위기 형성, 유지 등을 위해 온도를 제어할 수 있도록, 진공챔버(20)에 설치되고 냉매 등의 전열매체가 유동될 수 있는 전열유로(270A)가 형성된 전열부(270)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 전열부(270)는 다양한 방법으로 상기 진공챔버(20)에 설치될 수 있으며, 특히 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 진공챔버(20)의 상부리드(24)와 샤워헤드(240) 사이에 설치될 수 있다. 물론 상기 전열부(270)는 상부리드(24)와 일체로 형성될 수 있음은 물론이다.
이때, 상기 전열부(270)는 체결부재(미도시)에 의해 상기 샤워헤드(240)와 함께 상기 상부리드(24)와 체결될 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 상기 전열부(270)는 단독으로 상기 상부리드(24)와 체결되거나, 상기 상부리드(24)와 접촉 상태를 유지만하고 상기 샤워헤드(240)와 체결되거나, 별도의 지지 프레임에 의해 지지되는 등 다양하게 설치될 수 있다.
상기 전열부(270)는 다양한 구성으로 구성될 수 있으며, 특히 외부로부터 공급받은 가스가 확산된 후 상기 샤워헤드(240)에 의해 처리공간(20A)에 분사될 수 있도록, 상기 샤워헤드(240)와의 사이에 상기 가스확산공간(40D)을 형성토록 구성될 수 있다.
즉, 상기 전열부(270)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가스확산공간(40D)의 형성을 위해, 상기 샤워헤드(240)에 의해 복개되는 적어도 하나의 제1가스확산홈(270B)이 형성될 수 있다.
상기 전열부(270)의 제1가스확산홈(270B)은 본 실시 예와 같이 상기 샤워헤드(240)의 복수개의 샤워헤드블록(242)들에 대응하여 복수개 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 하나의 제1가스확산홈(270B)으로 구성되거나 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들의 개수보다 적거나 많도록 형성될 수 있다.
상기 전열부(270)의 복수개의 제1가스확산홈(270B)들은 본 실시 예와 같이 서로 격리되어 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 적어도 일부의 제1가스확산홈(270B)들 또는 모든 제1가스확산홈(270B)들이 서로 연통되도록 형성될 수 있다.
상기 전열부(270)는 외부로부터 가스가 공급될 수 있도록, 가스공급관(60; 62)과 연결되는 적어도 하나의 가스공급홀(270C)이 형성될 수 있다.
상기 전열부(270)는 일체형으로 구성될 수 있으며, 본 실시 예와 같이 상기 샤워헤드(240)에 대응하여 복수개의 전열부블록(272)들로 분할 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 차폐부재(244)는 상기 샤워헤드블록(242)의 분사쪽에 결합되는 차폐부(244C)에 더하여 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들 사이에 끼워질 수 있도록 상기 차폐부(244C)로부터 돌출된 적어도 하나의 개재부(244D)를 더 포함할 수 있다. 상기 차폐부재(244)의 개재부(244D)는 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들에 밀착될 수 있도록 끼워지는 것이 더욱 바람직하다.
상기 차폐부재(244)의 개재부(244D)는 다양한 재질 및 형상으로 차폐부재(244)와 일체로 또는 별도부재로 구성될 수 있다. 특히 상기 차폐부재(244)에 개재부(244D)는 상기 복수개의 샤워헤드블록(242)들의 열변형을 흡수할 수 있는 이점 있다.
한편, 상기 가스확산공간은 또 다른 실시 예로써 다음과 같이 형성될 수도 있다.
도 3은 도 1의 진공처리장치의 변형례를 보여주는 주요부 측단면도이고, 도 4는 도 1의 진공처리장치의 다른 변형례를 보여주는 주요부 측단면도이고, 도 5은 도 1의 진공처리장치의 또 다른 변형례를 보여주는 주요부 측단면도이다.
상기 가스확산공간(40D)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전열부(270)가 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 샤워헤드(240)에 상측면이 개방되어 상기 전열부(270)에 의해 복개되는 적어도 하나의 제2가스확산홈(240H)에 의하여 형성될 수 있다.
또는 상기 가스확산공간(40D)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전열부(270)에 형성된 적어도 하나의 제1가스확산홈(270B)과, 상기 샤워헤드(240)에 상기 전열부(270)의 제1가스확산홈(270B)과 합치될 수 있도록 형성된 제2가스확산홈(240H)에 의하여 형성될 수 있다.
또는 상기 가스확산공간(40D)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전열부(270)와 상기 샤워헤드(240) 모두 프레이트 형상으로 형성되고, 상기 가스확산공간(40D) 의 형성을 위해 상기 전열부(270)와 상기 샤워헤드(240)를 일정 간격 이격시키는 이격부재(280)가 설치됨으로써 상기 가스확산공간(40D)와 샤워헤드(240) 사이에 형성될 수 있다.
이때, 상기 이격부재(280)는 복수개로 구획토록 구성될 수도 있고, 하나의 가스확산공간(40D)을 이루도록 구성될 수도 있다. 상기 이격부재(280)는 도 5에 도시된 바와 같이 체결부재에 의해 상기 전열부(270) 및 상기 샤워헤드(240)와 함께 상기 상부리드(24)와 체결될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 다양하게 설치될 수 있다.
물론, 상기 가스확산공간(40D)은 상기의 실시 예에 한정되지 않고, 상기 전열부(270)와 상기 샤워헤드(240) 사이에 형성될 수 있다면 다양하게 구성될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 관하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 진공처리장치의 측단면도이다.
본 발명의 제2실시 예를 설명함에 앞서, 본 발명의 제2실시 예는 보조리드 및 지지프레임이 추가되는 구성을 제외하고는 본 발명의 제1실시 예와 동일하게 구성될 수 있는바, 본 발명의 제1실시 예와 중복될 수 있는 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 진공처리장치의 측단면도이다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 진공처리장치에 있어서, 진공챔버(120)는 챔버본체(122) 및 상부리드(124), 그리고 진공압으로 인하여 상기 상부리드(124) 및 샤 워헤드(140)가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 상기 챔버본체(122)와 상기 상부리드(124) 사이에 설치되는 보조리드(126)를 더 포함할 수 있다.
상기 보조리드(126)는 상기 상부리드(124)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
상기 보조리드(126)는 상기 샤워헤드(140)를 지지토록 구성될 수 있다. 이때, 상기 보조리드(126)는 상기 샤워헤드(140)의 가장자리만을 지지하도록 구성될 수도 있고, 본 실시 예와 같이 상기 샤워헤드(140)를 이루는 복수개의 샤워헤드블록(142)들을 각각 지지할 수 있도록 구성될 수도 있다.
상기 샤워헤드(140)는 복수개의 샤워헤드블록(142)들로 구성되며, 상기 샤워헤드블록(142)들은 진공처리공정 등에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부리드(124)의 저면과 함께 가스확산공간(40D)을 형성하는 확산플레이트(142A)와 확산플레이트(142A)의 하측에 설치되어 가스확산공간(40D)에서 확산된 가스를 공급받아 처리공간(20A)으로 가스를 분사하는 분사플레이트(142B)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보조리드(126)는 본 실시 예와 같이 상기 샤워헤드(140)를 받침으로써 단지 상기 샤워헤드(140)와 접촉 상태만 유지할 수도 있고, 스크류 등의 체결부재에 의해 상기 샤워헤드(140)와 체결될 수도 있다.
한편, 상기 진공챔버(120)를 이루는 보조리드(126)와 상기 샤워헤드(140) 간 경계부분 또한 헤드-챔버경계로서, 본 발명의 제1실시예에서와 유사한 구성으로서, 차폐부재(144)에 의해 차폐될 수 있다.
한편 도면부호 270A는 전열부가 상부리드(124)와 일체화된 구조로서, 냉매 등의 전열매체가 유동될 수 있도록 상부리드(124)에 형성된 전열유로를 가리킨다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 진공처리장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1의 진공처리장치의 주요부 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 진공처리장치의 변형례를 보여주는 주요부 측단면도이다.
도 4는 도 1의 진공처리장치의 다른 변형례를 보여주는 주요부 측단면도이다.
도 5은 도 1의 진공처리장치의 또 다른 변형례를 보여주는 주요부 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 진공처리장치의 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10; 기판 20; 진공챔버
22; 챔버본체 24, 124; 상부리드
30; 기판 지지부 140, 240; 샤워헤드
242; 샤워헤드블록 42A; 분사면
42B; 분사홀 244; 차폐부재
126; 보조리드 270; 전열부
272; 전열부블록 280; 이격부재

Claims (11)

  1. 진공처리를 위한 처리공간을 가지는 진공챔버와; 상기 처리공간의 상측에 설치되어, 외부로부터 가스를 공급받아 상기 처리공간에 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하며;
    상기 샤워헤드는 하나의 분사면을 이루며 상기 처리공간의 상측에 고정 설치되는 복수개의 샤워헤드블록들을 포함하고, 상기 처리공간에 노출된 분사면의 상기 샤워헤드블록들 사이는 플라즈마가 침투하는 것을 방지하기 위하여 차폐부재에 의해 차폐되며,
    상기 차폐부재는 상기 샤워헤드의 분사면에 밀착되어 차폐하는 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공챔버는
    상측이 개방된 챔버본체와;
    상기 챔버본체의 상측에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 샤워헤드를 지지하는 상부리드를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공챔버는,
    상측이 개방된 챔버본체와;
    상기 챔버본체의 상측에 탈착 가능하게 결합되는 상부리드와;
    상기 샤워헤드의 가장자리를 지지하도록 상기 챔버본체와 상기 상부리드 사이에 설치되는 보조리드를
    포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 상부리드와 상기 샤워헤드 사이에는 전열매체가 유동될 수 있는 전열유로가 형성된 전열부가 설치되고,
    상기 전열부는 외부로부터 공급받은 가스가 확산된 후 상기 샤워헤드에 의해 분사될 수 있도록 상기 샤워헤드와 가스확산공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가스확산공간은
    상기 샤워헤드에 의해 복개될 수 있도록 상기 전열부에 적어도 하나 형성된 제1가스확산홈 및 상기 전열부에 의해 복개될 수 있도록 상기 샤워헤드에 적어도 하나 형성된 제2가스확산홈 중 적어도 어느 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 샤워헤드와 상기 전열부 사이에는 상기 가스확산공간 형성을 위해, 상 기 샤워헤드와 상기 전열부를 이격시키는 이격부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 전열부는 상기 복수개의 샤워헤드블록들에 대응하여 복수개로 분할 형성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 차폐부재는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  9. 진공처리를 위한 처리공간을 가지는 진공챔버와; 상기 처리공간의 상측에 설치되어, 외부로부터 가스를 공급받아 상기 처리공간에 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하며;
    상기 샤워헤드는 하나의 분사면을 이루는 복수개의 샤워헤드블록들을 포함하고, 상기 처리공간에 노출된 분사면의 상기 샤워헤드블록들 사이는 플라즈마가 침투하는 것을 방지하기 위하여 차폐부재에 의해 차폐되며,
    상기 진공챔버는 상측이 개방된 챔버본체와; 상기 챔버본체의 상측에 탈착 가능하게 결합되는 상부리드를 포함하며,
    상기 상부리드와 상기 샤워헤드 사이에는 전열매체가 유동될 수 있는 전열유로가 형성된 전열부가 설치되고, 상기 전열부는 외부로부터 공급받은 가스가 확산된 후 상기 샤워헤드에 의해 분사될 수 있도록 상기 샤워헤드와 가스확산공간을 형성하며,
    상기 가스확산공간은 상기 샤워헤드에 의해 복개될 수 있도록 상기 전열부에 적어도 하나 형성된 제1가스확산홈 및 상기 전열부에 의해 복개될 수 있도록 상기 샤워헤드에 적어도 하나 형성된 제2가스확산홈 중 적어도 어느 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐부재는 상기 복수개의 샤워헤드블록들 사이에 끼워질 수 있도록 상기 차폐부로부터 돌출된 개재부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 9 및 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리공간에 노출된 상기 샤워헤드와 상기 진공챔버의 경계부분이 상기 차폐부재에 의해 차폐되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
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