KR101083967B1 - 샤워헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤워헤드의 상하부로 이루어진 제1원판과 제2원판이 서로 견고하게 고정할 수 있도록, 제1원판에 일정 깊이로 홈이 형성된 다수개의 제1원판홈과 제2원판에 일정 길이로 돌출 형성된 제2원판돌기를 서로 압입하여 체결시키고, 제1원판과 제2원판을 나사, 볼트, 핀 등의 체결부재를 사용하여 결합시킴으로써, 제품의 조립시간을 단축하고 생산 단가를 낮추며 제품을 견고하게 유지할 수 있게 하는 샤워헤드에 관한 것이다.

Description

샤워헤드{Shower head}

본 발명은 Metal Etch Process 중 AMAP Producer eXT 샤워헤드(이하 "샤워헤드"라 한다.)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상하로 구분되는 제1원판과 제2원판을 견고하게 고정할 수 있게 하는 수단을 제공하는 샤워헤드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 처리장치는 진공환경을 조성할 수 있는 처리챔버를 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.

상술한 바와 같은 반도체처리장치는 웨이퍼의 상면에 박막을 형성시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition)공정이나, 웨이퍼상의 특정 부분의 물질을 제거하는 식각공정에서 주로 사용되고 있다.

도면을 참조하여 종래 기술을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 샤워헤드의 일실시예의 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 샤워헤드의 분해도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 샤워헤드의 측단면도를 나타낸 것이다.

종래의 샤워헤드는 제1원판(110), 제2원판(120), 제3원판(130) 및 연결봉(140)으로 구성되어 있다.

제1원판(110)에는 공정가스가 통과되도록 중앙에 축방향으로 관통된 가스통로(111)가 형성되어 있으며, 하부면에는 연결봉(140)이 삽입되는 다수개의 제1홈(113)이 형성되어 있다.

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.

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.

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.

따라서 종래 기술의 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.

이러한 구성으로 이루어진 종래 기술의 샤워헤드는 제1원판(110)과 제2원판(120)을 서로 고정하기 위한 별도의 결합부재인 연결봉(140)을 필요로 하며, 이는 조립공정 시간이 증가되는 문제점이 있었다.

그리고, 연결봉(140)에 의한 압입 상태에서 일정 시간이 경과되면 제1원판(110)과 제2원판(120)이 서로 분리되는 문제점이 있었다.

그리고, 제1원판(110)과 제2원판(120) 등의 틈새를 통하여 공정가스가 누출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 제1원판과 제2원판을 직접 서로 연결하기 위한 구조를 제공하고 체결부재를 통하여 고정시켜 견고한 결합이 이루어질 수 있는 샤워헤드를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 제1원판과 제2원판을 서로 고정하기 위하여 별도의 결합부재를 필요로 하지 않는 샤워헤드를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공정가스가 통과하도록 중앙에 축방향으로 관통된 가스통로와 하부에 다수개의 제1원판홈이 형성된 제1원판과, 상기 가스통로를 통하여 유입된 공정가스가 통과할 수 있게 축방향으로 관통된 다수개의 분사홀과 상기 제1원판의 대향면에 상기 제1원판홈에 대응하여 돌출 형성되어 압입되는 다수개의 제2원판돌기가 형성된 제2원판과, 상기 제1원판과 상기 제2원판을 서로 고정시키는 체결부재를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 체결부재는 상기 제1원판의 상부면에 형성된 제1원판체결공을 통하여 관통되고 상기 제2원판의 제2원판돌기의 내측에 형성된 제2원판체결홈에 삽입되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1원판의 하부에는 일정 길이의 보조돌기가 돌출 형성되고 상기 제2원판돌기에는 상기 보조돌기에 대응하는 보조홈이 형성되어 서로 압입되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1원판체결공과 상기 체결부재 사이에는 공정가스가 누출되지 않도록 하는 누설방지수단이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1원판체결공의 내측에 형성된 모서리부는 상기 누설방지수단에 손상이 가지 않도록 라운딩되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 보조돌기과 상기 보조홈 사이에는 공정가스가 누출되지 않도록 하는 누설방지수단이 구비되는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 첫째, 본 발명은 별도의 연결부재 없이 제1원판과 제2원판을 직접 연결할 수 있게 하여 제품의 조립시간을 단축하고 생산 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

둘째, 제1원판과 제2원판의 결합상태를 간단한 체결부재에 의하여 견고하게 유지할 수 있어 제품의 품질 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 누설방지부재를 구비하여 공정가스가 누출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 샤워헤드의 일실시예의 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 샤워헤드의 분해도,
도 3은 종래 기술에 따른 샤워헤드의 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 샤워헤드의 일실시예의 측단면도,
도 5는 도 5의 'A'의 부분 확대도,
도 6a는 도 6의 'B'의 부분 확대도,
도 6b는 도 7a에 누설방지수단이 구비된 상태도를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 샤워헤드의 일실시예의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 샤워헤드의 일실시예의 측단면도이고, 도 5는 도 5의 'A'의 부분 확대도이고, 도 6a는 도 6의 'B'의 부분 확대도이고, 도 6b는 도 7a에 누설방지수단이 구비된 상태도를 나타낸 것이다.

도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 샤워헤드는 제1원판(10), 제2원판(20) 및 체결부재(30)를 포함하여 이루어진다.

제1원판(10)은 중앙에 공정가스 통과하도록 축방향으로 관통된 가스통로(11)가 형성되고, 하부에 다수개의 일정 크기의 홈인 제1원판홈(13)이 형성된다.

그리고, 제1원판(10)의 상부면에는 체결부재(30)가 지나갈 수 있는 제1원판체결공(15)이 형성된다.

제2원판(20)은 가스통로(11)를 통하여 유입된 공정가스가 통과하는 일정 직경의 다수개의 분사홀(21)이 축방향으로 형성되고, 제1원판(10)의 대향면에 제1원판홈(13)에 대응하는 위치에 일정 길이로 돌출된 제2원판돌기(23)가 형성된다.

분사홀(21)에서 분사되는 공정가스는 웨이퍼(미도시)의 평면에 균일하게 분사되야 하므로, 분사홀(21)은 원주방향으로 균일하게 형성되어야 한다.

그리고, 제2원판(20)의 제2원판돌기(23)의 내측으로 체결부재(30)가 삽입되고 고정될 수 있는 제2원판체결홈(25)이 형성된다.

여기서, 제1원판홈(13)가 제2원판돌기(23)가 서로 압입하여 제1원판(10)과 제2원판(20)을 체결 고정시킨다.

한편, 서로 압입된 제1원판(10)과 제2원판(20) 사이에는 일정 공간이 형성되게 하고, 가스통로(11)를 통하여 유입된 공정가스는 버퍼 역할을 하는 일정 공간을 지나 분사홀(21)을 통하여 분사된다.

따라서, 제1원판(10)과 제2원판(20)은 일정 간격으로 이격되어 결합된다.

체결부재(30)는 제1원판(10)과 제2원판(20)을 서로 고정시키는 것으로, 제1원판체결공(15)을 통하여 제2원판돌기(23)에 삽입되어 제1원판(10)과 제2원판(20)을 체결하여 고정시킨다.

여기서, 체결부재(30)로는 나사, 볼트, 핀 등이 사용되는 것이 바람직하다.

체결부재(30)는 제1원판(10)과 제2원판(20)이 일정 공간을 형성할 수 있도록 이격될 수 있는 일정 길이로 형성되어야 한다.

제2원판체결홈(25)은 체결부재(30)로 상기 나사, 볼트, 핀 중에서 선택된 사양에 따라 그 형상을 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 제1원판(10)과 제2원판(20)을 견고하게 고정하기 위하여 하기의 보조 결합수단이 형성된다(도 5 참조).

여기서, 보조 결합수단은 제1원판(10)의 하부에 돌출 형성된 보조돌기(17)와 제2원판돌기(23)에 형성된 보조홈(27)으로 이루어진다.

보조돌기(17)는 제1원판(10)의 하부에서 일정 길이로 돌출 형성되고, 보조홈(27)은 제2원판돌기(23)에서 보조돌기(17)에 대응되는 위치에 형성되어, 보조돌기(17)와 보조홈(27)을 서로 압입시킨다.

여기서, 보조홈(27)의 형상 및 크기는 보조돌기(17)의 외주면의 형상 및 크기에 따라 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어진 상태에서 공정가스가 누출되지 않도록 제1원판체결공(15)과 체결부재(30) 사이에 누설방지수단(40)을 구비한다.

그리고, 보조돌기(17)와 보조홈(27) 사이에도 누설방지수단(40)을 구비한다.

여기서, 누설방지수단(40)으로는 유체가 새는 것을 막는 데 사용되는 원형의 고리인 오링(O-ring)이 채택되는 것이 바람직하다.

그리고, 제1원판체결공(15)은 일반적으로 각이 진 상태로 이루어지는 데, 그 각이 진 모서리에 의해 누설방지수단(40)이 손상이 되지 않도록 모서리부(15a)를 일정한 둥근 형상으로 라운딩(rounding) 처리하는 것이 바람직하다(도 6a 및 도 6b 참조).

상기와 같은 구성요소로 이루어진 본 발명의 결합 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제2원판(20)을 놓고 그 위에 제1원판(10)을 제2원판(20)과 평행하게 위치하여 가압한다.

이때, 제1원판(10)의 제1원판홈(13)과 제2원판(20)의 제2원판돌기(23)는 서로 대응되게 위치하여야 한다.

또한, 제1원판(10)의 보조돌기(17)와 제2원판(20)의 보조홈(27)도 서로 대응되게 위치하여야 한다.

여기서, 보조홈(27)에는 보조돌기(17)와 압입되기 전에 누설방지수단(40)이 배치되는 것이 바람직하다.

그리고, 제1원판(10)과 제2원판(20)이 서로 압입되고 나서 제1원판체결공(15)에 누설방지수단(40)을 삽입하고 체결부재(30)로 고정하여 제1원판(10)과 제2원판(20)의 고정을 견고하게 한다.

다음으로 본 발명의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.

공정가스가 가스통로(11)를 통하여 제1원판(10)과 제2원판(20) 사이의 공간으로 유입되고 분사홀(21)을 통하여 샤워헤드의 하부에 위치한 웨이퍼(미도시)로 분사된다.

이때, 결합된 부분에서 공정가스가 누출되는 것을 오링으로 이루어진 누설방지수단(40)에 의해 차단된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

10: 제1원판
11: 가스통로 13: 제1원판홈
15: 제1원판체결공 15a: 모서리부
17: 보조돌기
20: 제2원판
21: 분사홀 23: 제2원판돌기
25: 제2원판체결홈 27: 보조홈
30: 체결부재
40: 누설방지수단
110: 제1원판
111: 가스통로 113: 제1홈
120: 제2원판
121: 제1분사홀 123: 제2구멍
130: 제3원판
131: 제2분사홀
140: 연결봉

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 공정가스가 통과하도록 중앙에 축방향으로 관통된 가스통로와 하부에 다수개의 제1원판홈이 형성된 제1원판;
   상기 가스통로를 통하여 유입된 공정가스가 통과할 수 있게 축방향으로 관통된 다수개의 분사홀과 상기 제1원판의 대향면에 상기 제1원판홈에 대응하여 돌출 형성되어 압입되는 다수개의 제2원판돌기가 형성된 제2원판;
   상기 제1원판과 상기 제2원판을 서로 고정시키는 복수 개의 체결부재; 및
   상기 제1원판체결공과 상기 체결부재 사이에는 공정가스가 누출되지 않도록 하는 누설방지수단;을 포함하여 구성하되,
   상기 체결부재는 상기 제1원판의 상부면에 형성된 제1원판체결공을 통하여 관통되고 상기 제2원판의 제2원판돌기의 내측에 형성된 제2원판체결홈에 삽입되고,
   상기 제1원판의 하부에는 일정 길이의 보조돌기가 돌출 형성되고 상기 제2원판돌기에는 상기 보조돌기에 대응하는 보조홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제1원판체결공의 내측에 형성된 모서리부는 상기 누설방지수단에 손상이 가지 않도록 라운딩되어 있는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 보조돌기와 상기 보조홈 사이에는 공정가스가 누출되지 않도록 하는 누설방지수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
   
   

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