KR101172274B1 - 가스 분사 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 반응 공간이 마련된 반응 챔버와, 반응 챔버 내에 공정 가스를 분사하는 가스 분사부와, 반응 챔버와 가스 분사부를 절연하기 위해 마련된 절연 부재를 포함하며, 가스 분사부는 측면에 적어도 하나의 굴곡부가 마련된다.

Description

가스 분사 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치{Gas spraying apparatus and substrate processing apparatus having the same}
본 발명은 가스 분사 장치에 관한 것으로, 특히 가스 분사부와 절연 부재 사이에서 공정 가스의 와류 영역을 줄일 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치 및 평판 표시 장치는 기판의 상면에 복수의 박막을 증착하고 식각하여 소정 패턴의 소자들을 형성함으로써 제조된다. 즉, 증착 장비를 이용하여 기판의 전면에 박막을 증착하고, 식각 장비를 이용하여 박막의 일부를 식각하여 박막이 소정의 패턴을 갖도록 하여 반도체 장치 또는 평판 표시 장치를 제조한다.
박막은 다양한 공정으로 형성될 수 있는데, 기판이 인입된 반응 챔버 내부에 기체 상태의 원료를 공급하여 박막을 형성하는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition) 공정이 주로 이용된다. 또한, 기판의 대형화, 소자의 초소형화 및 고집적화에 따라 플라즈마를 이용하고, 플라즈마에 의해 활성화된 가스를 이용하여 박막 증착 뿐만 아니라 식각 공정도 진행하고 있다.
이러한 CVD 장치는 가스 분사부가 반응 챔버 내의 상부에 위치하고 기판 안치판이 반응 챔버 내의 하부에 위치하여 가스 분사부로부터 공정 가스를 기판 상으로 분사하게 된다. 가스 분사부는 일반적으로 측면이 수직한 구조로 제작된다. 그런데, 반응 챔버 및 가스 분사부는 알루미늄 등의 도전성 물질로 제작되기 때문에 이들 사이를 절연시키기 위해 절연 부재가 마련된다. 즉, 절연 부재는 가스 분사부를 감싸도록 마련된다. 또한, 절연 부재는 가스 분사부의 팽창률을 고려하여 가스 분사부와 소정 간격으로 이격되어 마련된다.
그런데, 가스 분사부로부터 분사된 공정 가스가 가스 분사부와 절연 부재 사이의 공간에 유입되어 와류되고, 일부는 가스 분사부와 절연 부재의 표면에 부착된다. 또한, 가스 분사부와 절연 부재 사이의 공간에 와류되는 공정 가스는 가스 분사부와 절연 부재의 표면에 부착된 파티클을 떨어뜨리게 된다. 이러한 파티클은 기판 상에 낙하되어 박막 내에 포함됨으로써 박막의 신뢰성을 저하시키게 된다.
본 발명은 가스 분사부와 절연 부재 사이에 공정 가스의 와류를 줄일 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명은 가스 분사부의 측면에 굴곡부를 형성함으로써 가스 분사부와 절연 부재 사이에서 공정 가스의 유동 방향을 변화시킴으로써 와류를 줄일 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명은 가스 분사부의 측면 굴곡부로부터 세정 가스를 분사함으로써 가스 분사부와 절연 부재에 부착되는 파티클을 세정 공정으로 제거함으로써 공정 중 파티클 발생을 줄일 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 가스 분사 장치는 하면, 상면 및 측면을 구비하고, 상기 하면과 상면 사이에 제 1 공간이 마련되며, 상기 하면에 복수의 제 1 가스 분사홀이 형성된 가스 분사부; 및 상기 가스 분사부의 측방향 외측을 둘러싸며 배치된 절연 부재를 포함하며, 상기 가스 분사부는 상기 측면에 적어도 하나의 굴곡부가 형성된다.
상기 가스 분사부 내의 공간에 마련된 가스 분배판을 더 포함한다.
상기 측면에 형성된 굴곡부는 상기 측면으로부터 외측으로 돌출 형성된다.
상기 굴곡부는 내부에 제 2 공간이 마련되고, 상기 굴곡부는 하측으로 제 2 가스 분사홀이 형성된다.
본 발명의 다른 양태에 따른 기판 처리 장치는 반응 공간이 마련된 반응 챔버; 상기 반응 챔버의 상측에 마련되며, 상기 반응 공간으로 공정 가스를 분사하는 가스 분사부; 및 상기 가스 분사부의 외측에 마련된 절연 부재를 포함하며, 상기 가스 분사부는 측면에 적어도 하나의 굴곡부가 마련된다.
상기 가스 분사부는 하면과 측면 사이의 모서리에 제 1 굴곡부가 형성된다.
상기 가스 분사부는 측면에 적어도 하나의 제 2 굴곡부가 형성된다.
상기 제 2 굴곡부는 상기 가스 분사부의 측면으로부터 돌출된다.
상기 제 2 굴곡부는 하측으로 복수의 가스 분사홀이 형성된다.
상기 가스 분사부는 내부에 분리된 적어도 두 공간이 마련되고, 일 공간에 증착 가스, 식각 가스 및 세정 가스를 포함하는 공정 가스가 공급되고, 타 공간에 세정 가스가 공급된다.
상기 제 2 굴곡부는 상기 타 공간과 연결되어 상기 복수의 가스 분사홀을 통해 상기 세정 가스를 분사한다.
상기 절연 부재는 상기 가스 분사부와 접하는 내측면이 하측으로 상기 가스 분사부의 측면과 멀어지도록 경사를 가진다.
본 발명의 실시 예들의 가스 분사 장치는 밑면과 측면 사이의 모서리 부분에 제 1 굴곡부가 마련되고, 측면에 적어도 하나의 제 2 굴곡부가 마련된다. 따라서, 제 1 굴곡부에 의해 기판의 가장자리의 두께 균일도를 향상시킬 수 있고, 측면의 적어도 하나의 제 2 굴곡부에 의해 가스 공급부와 절연 부재 사이의 와류 영역을 줄일 수 있어 파티클 발생을 줄일 수 있다.
또한, 측면의 적어도 하나의 제 2 굴곡부에 가스 분사홀을 형성하고 이를 통해 세정 가스를 공급함으로써 박막 증착 공정, 식각 공정 등의 메인 공정 이전 또는 이후에 세정 가스를 가스 공급부와 절연 부재 사이에 분사함으로써 가스 공급부와 절연 부재에 부착될 수 있는 파티클을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 분사 장치의 사시도.
도 3(a) 및 도 3(b)는 종래의 기판 처리 장치의 와류 영역과 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 와류 영역을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 개략 단면도.
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 가스 분시 장치의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 분사부의 사시도이며, 도 3은 종래의 기판 처리 장치와 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 와류 영역을 도시한 도면이다. 또한, 도 3는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사분의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 반응 공간이 마련된 반응 챔버(100)와, 반응 챔버(100) 내부의 하측에 마련된 기판 지지대(200)와, 기판 지지대(200)와 대향되는 반응 챔버(100)의 상측에 마련되어 공정 가스는 분사하는 가스 분사부(400)와, 가스 분사부(400)와 반응 챔버(100) 사이에 마련되어 이들을 절연시키기 위한 절연 부재(300)와, 반응 챔버(100) 내부에 플라즈마를 여기시키기 위한 고주파 및 저주파를 공급하는 전원 공급부(500)와, 가스 분사부(300)에 증착 가스, 세정 가스 등의 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(600)를 포함한다.
반응 챔버(100)는 대략 원형의 평면부(110)와, 평면부(110)로부터 상향 연장된 측벽부(120)를 포함하여 상부가 개방된 통 형상으로 제작되어 내부에 소정의 반응 공간을 마련한다. 또한, 반응 챔버(100)는 측벽부(120)의 상측에 내측으로 연장된 덮개부(130)가 더 마련될 수 있다. 즉, 반응 챔버(100)는 평면부(110)와 측벽부(120)를 포함하여 상측에 평면부(110)의 직경과 대응되는 개구부가 마련될 수 있고, 평면부(110)와 측벽부(120) 및 덮개부(130)를 포함하여 상측에 평면부(110)의 직경보다 작은 개구부가 마련될 수 있다. 이때, 덮개부(130)에 의해 마련되는 개구부는 기판(10)의 직경과 동일하거나 그보다 크게 마련된다. 그리고, 측벽부(120)의 일측에는 기판(10)이 출입하는 출입구(미도시)가 마련되고, 평면부(110)의 적어도 일 영역 또는 측벽부(120)의 적어도 일 영역에는 적어도 하나의 배기구(140)가 마련된다. 배기구(140)는 배기 장치(미도시)와 연결되어 배기 장치에 의해 챔버(100) 내부의 압력이 조절되고 미반응 공정 가스 등을 배기할 수 있다. 한편, 평면부(110), 측벽부(120) 및 덮개부(130)는 일체로 제작될 수 있으며, 별도로 제작되어 결합될 수 있다. 특히, 평면부(110)와 측벽부(120)는 일체로 제작되고, 덮개부(130)는 별도로 제작되어 착탈 가능하도록 결합될 수 있다. 이때, 도시되지 않았지만, 측벽부(120)와 덮개부(130)의 결합면에는 오링 또는 가스켓과 같은 별도의 밀봉 부재가 마련될 수 있다. 또한, 측벽부(120)와 덮개부(130)를 결합 고정시키는 별도의 고정 부재가 더 구비될 수도 있다.
기판 지지대(200)는 반응 챔버(100) 내의 하부에 마련되며, 가스 분사부(300)와 대향하는 위치에 설치된다. 기판 지지대(200)는 반응 챔버(100) 내로 유입된 기판(10)이 안착될 수 있도록 예를 들어 정전척 등이 마련될 수 있다. 또한, 기판 지지대(200)는 대략 원형으로 마련될 수 있으나, 기판(10) 형상과 대응되는 형상으로 마련될 수 있으며, 기판(10)보다 크게 제작될 수 있다. 기판 지지대(200) 하부에는 기판 지지대(200)를 승하강 이동시키는 기판 승강기(210)가 마련된다. 기판 승강기(210)는 기판 지지대(200) 상에 기판(10)이 안착되면 기판 지지대(200)를 가스 분사부(300)와 근접하도록 이동시킨다. 또한, 기판 지지대(200) 내부에는 히터(미도시)가 장착된다. 히터는 소정 온도로 발열하여 기판(10)을 가열함으로써 박막 증착 공정 등이 기판(10) 상에 용이하게 실시되도록 한다. 한편, 기판 지지대(200) 내부에는 히터 이외에 냉각관(미도시)이 더 마련될 수 있다. 냉각관은 기판 지지대(200) 내부에 냉매가 순환되도록 함으로써 냉열이 기판 지지대(200)를 통해 기판(10)에 전달되어 기판(10)의 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있다.
절연 부재(300)는 가스 분사부(400)와 반응 챔버(100)를 절연하기 위해 마련된다. 즉, 절연 부재(300)는 반응 챔버(100)의 덮개부(130)의 하측에 일부가 고정되고 일부가 개구부에 노출되도록 마련된다. 이렇게 개구부에 노출된 절연 부재(300)의 상측에는 가스 분사부(400)가 고정된다. 즉, 가스 분사부(400)가 절연 부재(300)의 내측에 고정되며, 이때 가스 분사부(400)의 열팽창률을 고려하여 가스 분사부(400)와 절연 부재(300)는 소정 간격, 예를 들어 0.25～1㎜ 정도 이격된다. 또한, 절연 부재(300)는 반응 챔버(100)의 내부 형상을 따라, 즉 덮개부(130)의 하측을 따라 예컨데 원형으로 제작되며, 내측면이 상측으로부터 하측으로 소정의 경사를 가지고 형성된다. 즉, 절연 부재(300)의 내측에는 가스 분사부(400)가 체결되는데, 절연 부재(300)는 상측으로부터 하측으로 예를 들어 약 30°의 각도로 경사를 가져 가스 분사부(400)와의 간격이 멀어지도록 제작된다. 이렇게 절연 부재(300)를 경사지게 제작하면 절연 부재(300)의 내측면을 수직으로 제작하는 경우에 비해 파티클 발생량을 현저하게 줄일 수 있다. 한편, 절연 부재(300)는 석영 등의 절연 물질을 이용하여 제작할 수 있다. 즉, 비유전률이 낮은 석영으로 절연 부재(300)를 구성함으로써 가스 분사부(400)와 반응 챔버(100)의 측벽부(120) 사이의 고주파 임피던스를 크게 하여 고주파의 누설을 억제함으로써 전력 손실이나 노이즈의 누설을 줄이고, 이상 방전의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 절연 부재(300)는 상측과 하측이 재질이 다른 이중 구조로 제작할 수도 있는데, 예를 들어, 상측 부분은 알루미나를 이용하고 하측 부분은 석영을 이용하여 제작할 수 있다. 이는 석영은 가공성이 나쁘므로 상측 부분을 비유전률은 높지만 가공성이 우수한 알루미나로 구성하여 가스 분사부(400)를 고정하기 위한 예를 들어 나사 구멍의 가공을 쉽게 할 수 있다.
가스 분사부(400)는 반응 챔버(100) 내의 상부에 기판 지지대(200)와 대향하는 위치에 설치되며, 증착 가스 등의 공정 가스를 반응 챔버(100)의 하측으로 분사한다. 가스 분사부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 알루미늄 등의 도전 물질을 이용하여 상면, 하면 및 측면으로 이루어져 내부가 빈 대략 원형의 통 형상으로 제작되며, 상면에 적어도 하나의 가스 공급홀(410)이 마련되고, 하면에 복수의 가스 분사홀(420)이 마련된다. 또한, 가스 분사부(400)는 내부에 가스 분배판(미도시)가 마련되어 가스 분사부(400) 내에 유입된 공정 가스를 하측으로 균일하게 분사하도록 한다. 이러한 가스 분배판은 가스 공급홀(410)에 대응되는 영역이 막히고 나머지 영역에 복수의 홀이 형성된 구조를 갖는다. 한편, 가스 분사부(400)는 상단 주연부에는 외측으로 돌출되어 플랜지부(430)가 마련된다. 이때, 덮개부(130)의 하측에는 절연 부재(300)가 마련되고, 절연 부재(300)의 상측에 가스 분사부(400)의 플랜지부(430)가 위치하여 플랜지부(430)가 나사 등의 결합 부재(미도시)에 의해 절연 부재(300)의 상면에 고정된다. 예를 들어, 절연 부재(300)의 상면에 링 형상의 홈이 형성되고 홈 내에는 링 형상의 수지 밀봉재인 O링이 접합될 수 있는데, 플랜지부(430)의 하면과 절연 부재(300)의 상면이 O링을 거쳐서 기밀하게 접합될 수 있다. 물론, 이러한 방식 이외에 다양한 방식으로 플랜지부(430)가 절연 부재(300) 상에 결합될 수 있다. 또한, 플랜지부(430)와 덮개부(130)는 소정 간격 이격되고, 이들이 상측에 절연재로 이루어진 가압 부재(310)가 마련되어 플랜지부(430)를 절연 부재(300) 측으로 가압할 수 있다. 이와 같이 가스 분사부(400)는 반응 챔버(100) 상측의 개구부를 기밀하게 막도록 마련된다. 또한, 본 발명에 따른 가스 분사부(400)는 가스 분사홀(420)이 형성된 하면과 측면 사이의 모서리에 제 1 굴곡부(440)가 형성된다. 이렇게 모서리 부분에 제 1 굴곡부(440)가 형성됨으로써 이와 대향되는 기판(10) 가장자리의 공정 균일도를 향상시킬 수 있다. 즉, 모서리 부분에 제 1 굴곡부(440)가 형성되지 않고 직각으로 형성되면 측면에 와류가 발생되고, 가스 분사홀(420)로부터 분사되는 공정 가스와 와류 영역(A)의 공정 가스가 기판(10)의 가장자리로 공급되어 기판(10)의 가장자리에는 다른 영역보다 두껍게 박막이 증착되는데, 제 1 굴곡부(440)가 형성되면 와류를 줄일 수 있어 기판(10)의 가장자리에 증착되는 박막의 두께를 줄일 수 있다. 또한, 가스 분사부(400)는 측면에 제 2 굴곡부(450)가 형성된다. 예를 들어 제 2 굴곡부(450)은 플랜지부(430)와 측면의 경계로부터 하측의 소정 영역까지 소정의 굴곡이 형성되어 마련된다. 이때, 제 2 굴곡부(450)는 가스 분사부(400)의 측면보다 외측으로 소정 부분 돌출되고, 돌출된 부분이 굴곡지게 형성되어 마련될 수 있다. 이렇게 가스 분사부(400)의 측면에 굴곡이 형성되면 절연 부재(300)와 가스 분사부(400) 사이 공간의 형상을 변형시키게 되고, 그에 따라 와류 영역(A)을 줄일 수 있다. 즉, 제 2 굴곡부(450)가 형성되지 않고 도 3(a)에 도시된 바와 같이 가스 분사부(400)의 측면이 수직한 형상을 가지면 가스 분사부(400)와 절연 부재(300) 사이에 깊은 공간이 마련되고 이 공간까지 공정 가스가 유입되므로 와류 영역(A)이 크지만, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 제 2 굴곡부(450)가 형성되어 가스 분사부(400)와 절연 부재(300) 사이의 공간이 줄어들게 되어 와류 영역(A)이 줄어들게 된다. 여기서, 미설명 도면 부호 B는 공정 영역과 와류 영역(A)을 구분하는 선이다. 따라서, 가스 분사부(400)와 절연 부재(300)의 표면에 부착되는 공정 가스를 줄일 수 있고, 공정 가스의 와류에 의한 파티클의 낙하를 줄일 수 있다.
전원 공급부(500)는 고주파 전원(510), 저주파 전원(520) 및 정합기(530)를 포함할 수 있다. 고주파 전원(510)은 반응 챔버(100) 내에 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파를 생성하는데, 예를 들어 13.56㎒의 고주파를 생성한다. 저주파 전원(520)은 플라즈마의 에너지 강도를 조절하기 위한 저주파를 생성하는데, 예를 들어 300～400㎑의 저주파 생성한다. 정합기(530)는 고주파에 저주파를 정합시켜 반응 챔버(100)로 공급한다. 또한, 정합기(530)는 반응 챔버(100)의 임피던스에 따른 임피던스를 생성함으로써 반응 챔버(100) 내에 최대 전력을 공급하고, 그에 따라 최적의 플라즈마를 발생시키도록 한다. 즉, 반응 챔버(100)의 임피던스에 의해 플라즈마 파워가 감소되어 반응 챔버(100) 내부로 공급될 수 있기 때문에 플라즈마 파워가 반응 챔버(100)에 감소되지 않고 인가될 수 있도록 반응 챔버(100) 내부의 임피던스를 검출하고 그에 따른 임피던스를 생성하여 플라즈마 파워를 공급한다. 예를 들어, 정합기(530)는 반응 챔버(100)의 임피던스를 검출하여 반응 챔버(100)의 임피던스의 허수 성분과 반대 위상의 임피던스 허수 성분을 생성함으로써 임피던스가 실수 성분인 순수 저항과 동일하도록 한다. 또한, 전원 공급부(500)는 기판 지지대(200)에 고주파 전원을 공급하기 위한 제 2 고주파 전원(미도시) 및 제 2 정합기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
가스 공급부(600)는 증착 가스, 세정 가스 등의 공정 가스를 가스 분사부(400)에 공급하는 인젝터(610)와, 공정 가스를 저장하는 복수의 가스 저장부(622, 624, 626; 620)과, 인젝터(610)와 복수의 가스 저장부(620) 사이에 각각 마련되어 공정 가스의 유량을 제어하는 밸브 등의 흐름 제어기(632, 634, 636; 630)를 포함한다. 인젝터(610)는 가스 분사부(400)의 예를 들어 상측 중앙부에 마련된 가스 공급홀(410)과 연결되고, 인젝터(610)에는 복수의 가스 공급 라인(640)을 통해 복수의 가스 저장부(620)와 연결된다. 각각의 가스 공급 라인(640)에는 밸브 등의 흐름 제어기(630)가 설치되어 가스 공급원(620)으로부터 공급되는 공정 가스의 유량을 제어한다. 가스 저장부(620)에는 증착 가스, 식각 가스, 세정 가스 등의 공정 가스가 저장된다. 증착 가스로는 증착 박막에 따라 다양한 가스를 이용할 수 있고, 이와 더불어 증착 막의 막질을 조절하기 위한 불순물 가스 및 불활성 가스가 공급될 수 있다. 또한, 세정 가스로는 불소를 포함하는 가스, 예를 들어 CF4, C2F6, C3F8, C4F8, SF6 및 NF3 가스 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 세정 가스와 함께 헬륨, 아르곤, 질소중 적어도 어느 하나의 불활성 가스가 공급될 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 일 실시 예는 가스 공급부(400)의 측면에 하나의 굴곡부, 즉 제 2 굴곡부(450)이 마련되었으나, 도 4에 도시된 바와 같이 측면에 복수의 굴곡부, 예를 들어 제 2 및 제 3 굴곡부(450, 460)가 마련될 수 있다. 이때, 측면에 마련된 복수의 굴곡부(450, 460)는 단차를 가지고 마련된다. 예를 들어 제 3 굴곡부(460)는 측면으로부터 외측으로 일부 돌출되고 그 부분이 굴곡지게 형성되며, 제 3 굴곡부(460) 상측에 마련된 제 2 굴곡부(450)는 제 3 굴곡부(460)로부터 외측으로 일부 돌출되고 그 부분이 굴곡지게 형성된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예들에 따른 가스 공급부(400)는 하면과 측면 사이의 모서리 부분에 제 1 굴곡부(440)가 마련되고, 측면에 적어도 하나의 굴곡부, 예를 들어 제 2 및 제 3 굴곡부(450, 460)가 마련된다. 따라서, 제 1 굴곡부(440)에 의해 기판(10)의 가장자리의 두께 균일도를 향상시킬 수 있고, 측면의 적어도 하나의 굴곡부(450, 460)에 의해 가스 공급부(400)와 절연 부재(300) 사이의 와류 영역을 줄일 수 있어 파티클 발생을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가스 공급부(400)는 측면에 마련된 적어도 하나의 굴곡부(450)로부터 세정 가스를 분사할 수도 있다. 이렇게 가스 공급부(400) 측면의 굴곡부로부터 세정 가스가 분사되면 가스 공급부(400)와 절연 부재(300)에 부착될 수 있는 파티클을 증착 공정 이전 또는 이후에 제거할 수 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 설명하면 다음과 같다. 여기서, 상기 실시 예에서 설명된 내용과 중복되는 내용의 설명은 생략하겠다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 개략 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 가스 분사부의 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 반응 공간이 마련된 반응 챔버(100)와, 반응 챔버(100) 내부의 하측에 마련된 기판 지지대(200)와, 기판 지지대(200)와 대향되는 반응 챔버(100)의 상측에 마련되고 하측의 제 1 가스 분사홀(422)로부터 공정 가스를 분사하고 측면의 적어도 하나의 굴곡부(450) 하측에 마련된 복수의 제 2 가스 분사홀(424)로부터 세정 가스를 분사하는 가스 분사부(400)와, 가스 분사부(400)와 반응 챔버(100) 사이에 마련되어 이들을 절연시키기 위한 절연 부재(300)와, 반응 챔버(100) 내부에 플라즈마를 여기시키기 위한 고주파 전원 및 저주파 전원을 공급하는 전원 공급부(500)와, 가스 분사부(400)에 증착 가스, 세정 가스 등의 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(600)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이 가스 분사부(400)는 대략 원형의 통 형상으로 제작되어 상측 중앙부에 제 1 가스 공급홀(412)이 마련되고, 상측 가장자리에 적어도 하나의 제 2 가스 공급홀(414)이 마련된다. 여기서, 가스 분사부(400)는 내부가 제 1 가스 공급홀(412)과 연결된 제 1 공간(416)과, 제 2 가스 공급홀(414)과 연결된 제 2 공간(418)이 분리되어 마련된다. 예를 들어, 가스 분사부(400) 내부에 격벽(470)이 마련되어 제 1 공간(416)과 제 2 공간(418)을 분리하는데, 격벽(470)은 수직한 측면으로부터 수직으로 연장되어 제 2 돌출부(450)를 분리하도록 마련될 있다. 뿐만 아니라, 다양한 방식으로 가스 분사부(400) 내부를 제 1 및 제 2 공간(416, 418)로 구분할 수 있는데, 예를 들어 직경이 다른 제 1 및 제 2 원통으로 가스 분사부(400)가 이루어지고, 직경이 작은 제 1 원통이 직경이 큰 제 2 원통 내에 삽입되어 제 1 원통과 제 2 원통이 이루는 공간이 제 2 공간(418)이 되고, 제 1 원통의 내측에 마련된 공간이 제 1 공간(416)이 될 수도 있다. 이때, 제 2 돌출부(450)는 제 2 원통으로부터 외측으로 돌출되어 마련된다. 한편, 제 1 공간(416)에는 증착 가스, 식각 가스, 세정 가스 등의 공정 가스가 공급되고, 제 2 공간(418)에는 세정 가스가 공급된다. 즉, 제 1 공간(416)과 연결되는 제 1 가스 공급홀(412)이 제 1 인젝터(612)와 연결되고, 제 1 인젝터(612)는 예를 들어 증착 가스, 식각 가스, 세정 가스 등을 각각 공급하는 제 1 내지 제 3 가스 저장부(622, 624, 626)과 연결되어 제 1 공간(416)에는 상기 공정 가스들이 공급된다. 또한, 제 2 공간(418)과 연결되는 제 2 가스 공급홀(414)이 제 2 인젝터(614)와 연결되고, 제 2 인젝터(614)는 세정 가스를 공급하는 제 3 가스 저장부(626)과 연결되어 제 2 공간(418)에는 세정 가스가 공급된다. 그리고, 제 1 공간(416)의 하측에는 복수의 제 1 가스 분사홀(422)이 마련되고, 제 2 공간(418)의 하측에는 복수의 제 2 가스 분사홀(424)이 마련된다. 즉, 제 1 가스 분사홀(422)은 가스 분사부(400) 하측에 마련되고, 제 2 가스 분사홀(424)은 가스 분사부(400) 측면의 제 2 굴곡부(450)의 하측에 마련된다. 따라서, 제 1 가스 공급홀(412)을 통해 제 1 공간(416)에 공급된 증착 가스, 식각 가스, 세정 가스 등의 공정 가스는 제 1 가스 분사홀(422)을 통해 기판(10) 상으로 분사된다. 또한, 제 2 가스 공급홀(414)을 통해 제 2 공간(418)에 공급된 세정 가스는 제 2 가스 분사홀(422)을 통해 분사되어 와류 영역(A)으로 분사된다. 따라서, 제 2 가스 공급홀(424)을 통해 공급되는 세정 가스는 가스 분사부(400)와 절연 부재(300)에 부착된 파티클을 제거할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 반응 챔버 200 : 기판 지지대
300 : 절연 부재 400 : 가스 분사부
500 : 전원 공급부 600 : 가스 공급부

Claims (12)

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  5. 반응 공간이 마련된 반응 챔버;
    상기 반응 챔버의 상측에 마련되며, 상기 반응 공간으로 공정 가스를 분사하는 가스 분사부;
    상기 반응 챔버와 상기 가스 분사부를 절연하기 위해 상기 가스 분사부의 외측에 마련된 절연 부재;를 포함하며,
    상기 절연 부재와 대향하는 가스 분사부의 측면에는 하나 이상의 굴곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하나 이상의 굴곡부 중 상기 가스 분사부의 하면과 측면 사이의 모서리에 제1 굴곡부가 형성된 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 가스 분사부는 내부에 분리된 적어도 두 공간이 마련되고, 일 공간에 증착 가스, 식각 가스 및 세정 가스를 포함하는 공정 가스가 공급되고, 타 공간에는 세정 가스가 공급되는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가스 분사부는 상기 하나 이상의 굴곡부 중 상기 가스분사부의 측면에 돌출되어 형성되는 적어도 하나 이상의 제 2 굴곡부를 포함하며, 상기 제2 굴곡부는 상기 가스 분사부의 타 공간과 연통되는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 굴곡부에 복수의 가스 분사홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 절연 부재는 상기 가스 분사부의 측면과 인접하는 내측면이 상기 가스 분사부의 측면과 멀어지도록 경사를 갖도록 형성되는 기판 처리 장치.
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