KR101564584B1 - 기판처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 상에 균일하게 가스를 분사할 수 있는 가스분사장치를 포함하는 기판처리장치에 관한 것으로, 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 기판안치대 상에서, 다수의 분사홀을 가지고 종축을 기준으로 원주방향으로 회전하는 가스분사관; 상기 가스분사관에 가스를 공급하는 가스공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기판처리장치, 가스분사장치, 가스분사관, 회전장치
Description
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판 상에 균일하게 가스를 분사할 수 있는 가스분사장치를 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자, 표시장치 및 박막 태양전지를 제조하기 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 패터닝하는 식각공정 등을 거치게 된다. 이들 공정 중 박막증착공정 및 식각공정 등은 진공상태로 최적화된 기판처리장치에서 진행한다.
기판처리장치에서, 기판 상에 박막의 증착 또는 박막의 식각을 위하여, 기판 상에 공정가스를 공급하는 가스분사장치를 설치한다. 가스분사장치는 공정챔버 내부에서 상부로부터 다운 스트림 방식으로 반응 및 소스물질이 가스 상태로 유입되어, 반응 및 소스가스가 기판 상면에 균일하게 분포될 수 있도록 기판 상부에 다수 의 관통홀이 형성되어 있는 가스분배판을 포함한다. 그리고, 대면적의 기판을 사용함에 따라, 대면적의 가스분배판을 사용한다.
도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도이다. 도 1은 가스분사장치로써 가스분배판을 사용하는 종래기술의 기판처리장치를 설명한다.
기판처리장치(10)는 밀폐된 반응공간을 제공하는 공정챔버(12), 공정챔버(12)의 상부에 위치하며, 플라즈마 전극으로 사용되는 후방 플레이트(14), 후방 플레이트(14)와 연결되며 공정챔버(12)의 내부에 소스가스를 공급하는 가스 공급관(36), 후방 플레이트(14)의 하부에 위치하며, 다수의 분사홀(16)을 가지는 알루미늄 재질의 가스분배판(18), 플라즈마 전극과 대향전극으로 사용되며 기판(20)이 안치되는 기판안치대(22), 공정챔버(12)의 내부에서 사용되는 반응가스 및 부산물을 배출하기 위한 배출구(24)로 포함하여 구성된다. 그리고 후방 플레이트(14)는 RF전원(30)과 연결되고, 후방 플레이트(14)와 RF전원(30) 사이에는 임피던스 정합을 위한 매처(32)가 설치된다. 가스분배판(18)은 후방 플레이트(14)와 버퍼공간(26)을 가지고, 후방 플레이트(14)로부터 연장되어 연결되는 지지대(28)에 거치된다.
도 1과 같은 기판처리장치에서, 가스분배판(18)의 열팽창에 의해, 중앙부가 하부로 처지는 현상이 발생하여, 가스분배판(18)과 기판안치대(22)의 간격이 균일 하게 유지되지 못하여, 기판(14) 상에 증착되는 박막의 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 챔버(12)의 내부에서 고온공정을 진행할 때, 가스분배판(18)의 팽창에 의해, 가스분배판(18)이 지지대(28)와 마찰하면서 이물질이 발생하고, 이물질이 기판(14) 상의 박막에 영향을 주는 문제가 발생한다.
가스분사장치로써, 도 1과 같이, 가스분배판(18) 대신에 분사홀을 가진 인젝터를 사용할 수 있다. 그러나, 인젝터를 사용하는 경우에도, 기판 상에 공급되는 가스의 분포를 균일하게 유지하기 어렵다.
상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 종축을 기준으로 회전운동을 하는 가스분사관을 설치하여 기판 상에 공정가스를 균일하게 공급할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 회전축을 중심으로 기판안치대와 평행하게 회전하는 제 1 가스분사관과 챔버의 양측에 종축을 기준으로 회전운동하는 제 2 가스분사관을 설치하여, 기판 상에 공정가스를 균일하게 공급할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는, 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 기판안치대 상에서, 다수의 분사홀을 가지고 종축을 기준으로 원주방향으로 회전하는 가스분사관; 상기 가스분사관에 가스를 공급하는 가스공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 챔버의 측면을 관통하는 관통홀을 설치하고, 상기 관통홀의 내부에 삽입된 연결장치에 의해 상기 가스공급장치와 상기 가스분사관을 연결하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 연결장치는 상기 관통홀의 내부에 삽입되는 밀봉 어셈블리와 상기 가스분사관을 상기 밀봉 어셈블리에 연결시키는 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 관통홀은 상기 가스공급부에 연결된 가스배관과 체결되고 제 1 직경을 가지는 제 1 관통홀과, 상기 밀봉 어셈블리가 장착되고, 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 가지는 제 2 관통홀를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 밀봉 어셈블리는 가스가 통과하는 통과홀을 가지는 마그네틱 실 샤프트, 마그네틱 실 하우징, 및 상기 마그네틱 실 샤프트와 상기 마그네틱 실 하우징 사이의 자성유체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 어댑터는 상기 마그네틱 실 하우징을 상기 챔버의 내벽에 고정시키는 고정부와 상기 가스분사관을 상기 마그네틱 실 샤프트에 연결시키는 연결부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 마그네틱 실 샤프트는 상기 챔버의 내측방향으로 돌출되는 돌출단부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 돌출단부를 감싸는 외곽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 연결부와 상기 마그네틱 실 샤프트를 결합시키는 연결보조재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 연결보조재는 다수의 연결핀을 포함하고, 상기 다수의 연결핀에 의해 상기 연결부와 상기 마그네틱 실 샤프트가 결 합되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 연결부는 상기 가스분사관이 삽입되는 삽입홀을 가지는 연결보조부와 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 연결부는 함몰부를 포함하고, 상기 연결보조부는 상기 함몰부에 삽입되어 체결되는 돌출삽입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 챔버의 내부가스로부터 상기 어댑터를 차폐하기 위해 차폐막을 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관은 제 1 가스를 분사하는 다수의 제 1 가스분사관과 제 2 가스를 분사하는 다수의 제 2 가스분사관을 포함하고, 상기 연결장치는 상기 다수의 제 1 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 1 연결장치와 상기 다수의 제 2 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 2 연결장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관은 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스분사관과 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스분사관이 결합되어 형성되고, 상기 연결장치에 상기 제 1 및 제 2 가스분사관이 함께 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관은 제 1 가스를 분사하는 다수의 제 1 가스분사관, 제 2 가스를 분사하는 다수의 제 2 가스분사관, 및 제 3 가스를 분사하는 다수의 제 3 가스분사관을 포함하고, 상기 연결장치는 상기 다 수의 제 1 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 1 연결장치, 상기 다수의 제 2 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 2 연결장치, 및 상기 다수의 제 3 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 3 연결장치를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 연결장치는 상기 챔버의 일측면에 설치되고, 상기 제 3 연결장치는 상기 챔버의 타측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관을 회전시키는 회전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 회전장치는 상기 가스분사관의 상부를 연결시키는 상부 바, 상기 가스분사관의 하부를 연결시키는 하부 바, 및 상기 상부 바와 상기 하부 바를 구동시키는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 및 하부 바와 상기 구동장치 사이에 링크부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 링크부는 상기 상부 바와 연결되는 상부 링크, 상기 하부 바와 연결되는 하부 링크, 및 상기 상부 링크와 상기 하부 링크와 연결되고 고정된 중심축을 가지는 중간 링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관은 상기 기판안치대와 수직하는 수직선을 기준으로 0 내지 90도 회전하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관에서 일측은 상기 가스공급부와 연결되고, 타측은 상기 챔버의 내측에 설치된 지지홀에 의해 지지되는 것 을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관은 고정되어 있는 내부관, 상기 내부관과 이격되고 회전가능한 외부관, 및 상기 내부관과 상기 외부관 사이의 유동공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관은, 내부관, 상기 내부관과 이격되는 외부관, 상기 내부관과 상기 외부관 사이의 공간, 상기 내부관과 연결되고 상기 공간과 차폐된 제 1 분사홀, 및 상기 공간과 연결된 제 2 분사홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가스분사관의 상기 종축을 기준으로 상기 제 1 분사홀과 상기 제 2 분사홀은 0 내지 90도의 각도를 이루는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 분사홀은 다수로 설치되고, 상기 가스분사관의 상기 종축 방향으로 동일선 상에서 교번되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기판처리장치는, 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대; 회전축에 일단이 연결되고 타단이 상기 챔버의 내측면에 근접하도록 연장되고, 상기 회전축의 회전에 의해 상기 기판안치대와 평행하게 회전하는 제 1 가스분사관; 상기 제 1 가스분사관에 설치되는 다수의 제 1 분사홀; 상기 챔버의 일측과 상기 일측과 대향하는 타측에 설치되고, 종축을 기준으로 회전하는 제 2 가스분사관; 상기 제 2 가스분사관에 설치되는 다수의 제 2 분사홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 2 가스분사관의 중앙부로 갈수록 상기 다수의 제 2 분사홀의 밀도는 작아지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 챔버는 사각형 형태로 설치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구범위에 기재된 기판처리장치는 다음과 같은 효과가 있다.
청구항 1의 기판처리장치는, 다수의 분사홀을 가지고 종축을 기준으로 원주방향으로 회전하는 가스분사관을 설치하여 공정가스의 분사범위를 확장할 수 있기 때문에 기판 상에 공정가스를 균일하게 공급할 수 있다.
청구항 2의 기판처리장치는, 회전하는 가스분사관을 챔버의 측면을 관통하는 관통홀에 설치된 연결장치에 의해 가스공급장치와 연결함으로써 가스분사관이 회전할 때 챔버 내부의 기밀을 안정적으로 유지할 수 있다.
청구항 3의 기판처리장치는, 챔버의 내부에서 밀봉 어셈블리와 가스분사관을 어댑터에 의해 연결함으로써 가스분사관의 회전력을 안정적으로 밀봉 어셈블리에 전달할 수 있다.
청구항 4의 기판처리장치는, 밀봉 어셈블리를 어댑터에 의해 챔버의 내부에 고정할 때, 제 1 직경을 가지는 제 1 관통홀과 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 가지 는 제 2 관통홀 사이의 단차부가 밀봉 어셈블리를 지지함으로써, 관통홀에 밀봉 어셈블리를 안정적으로 고정시킬 수 있다.
청구항 5의 기판처리장치는, 가스분사관과 연결된 마그네틱 실 샤프트가 회전할 때, 자성유체에 의해 챔버 내부의 기밀을 안정적으로 유지할 수 있다.
청구항 6의 기판처리장치는, 어댑터의 고정부에 의해 마그네틱 실 하우징을 챔버의 내벽에 안정적으로 고정시키고, 어댑터의 연결부에 의해 마그네틱 실 샤프트와 가스분사관을 안정적으로 연결시킬 수 있다.
청구항 7의 기판처리장치는, 마그네틱 실 샤프트의 돌출단부와 돌출단부를 감싸는 연결부의 외곽부에 의해, 가스분사관의 회전력을 마그네틱 실 샤프트에 안정적으로 전달할 수 있다.
청구항 8 및 9의 기판처리장치는, 마그네틱 실 샤프트와 연결부를 다수의 연결핀을 가진 연결보조재에 의해 추가적으로 연결함으로써, 체결강도를 증가시키고 가스분사관의 회전력을 마그네틱 실 샤프트에 안정적으로 전달할 수 있다.
청구항 10 및 11의 기판처리장치는, 삽입홀에 의해 가스분사관을 지지하는 연결보조부를 마그네틱 실 샤프트와 연결시키는 연결부에 체결함으로써, 체결강도를 증가시키고 가스분사관의 회전력을 마그네틱 실 샤프트에 안정적으로 전달할 수 있다.
청구항 12의 기판처리장치는, 차폐막에 의해 어댑터를 챔버의 내부가스로부터 노출되지 않도록 하여, 챔버의 내부가스에 의한 어댑퍼의 부식 또는 어댑터 상에 박막의 증착을 방지할 수 있다.
청구랑 13의 기판처리장치는, 제 1 및 제 2 가스의 각각을 서로 다른 제 1 및 제 2 연결장치를 통하여 회전가능한 제 1 및 제 2 가스분사관에 공급함으로써, 기판 상에 제 1 및 제 2 가스가 균일하게 분포되어 반응할 수 있다.
청구항 14의 기판처리장치는, 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스분사관과 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스분사관이 결합되어 형성되는 가스분사관을 연결장치에 연결함으로써, 연결장치의 개수를 감소시킬 수 있다.
청구항 15의 기판처리장치는, 제 1 및 제 2 가스분사관과 연결되는 제 1 및 제 2 연결장치는 챔버의 일측면에 설치하고, 제 3 가스분사관과 연결되는 제 2 연결장치는 챔버의 타측면에 설치하는 것으로, 3 종류 이상의 공정가스를 안정적으로 공급할 수 있다.
청구항 16 내지 19의 기판처리장치는, 가스분사관에 회전장치를 설치하는 것에 의해 가스의 확산범위를 증가시킬 수 있다.
청구항 20의 기판처리장치는, 가스분사관이 기판안치대와 수직하는 수직선을 기준으로 0 내지 90도 범위에서 회전함으로써 가스의 확산범위를 증가시킬 수 있다.
청구항 21의 기판처리장치는, 가스분사관에서 일측은 가스공급부와 연결되고, 타측은 챔버의 내측에 설치된 지지홀에 의해 지지되도록 하여, 가스분사관의 처짐현상을 방지할 수 있다.
청구항 22의 기판처리장치는, 고정되어 있는 내부관, 내부관과 이격되고 회전가능한 외부관, 및 내부관과 외부관 사이의 유동공간으로 구성되는 가스분사관을 설치하여, 가스도입부와 단부의 분사홀에서 가스분사량 및 분사압의 차이를 감소시킬 수 있다.
청구항 23 내지 25의 기판처리장치는, 내부관, 내부관과 이격되는 외부관, 내부관과 외부관 사이의 공간, 내부관과 연결되고 공간과 차폐된 제 1 분사홀, 및 공간과 연결된 제 2 분사홀로 구성되는 가스분사관을 설치하여, 2 종류의 가스가 서로 혼입되지 않고 하나의 가스분사관을 사용하여 공급할 수 있다.
청구항 26 내지 28의 기판처리장치는, 회전축에 의해 기판안치대와 평행하게 회전하는 제 1 가스분사관과, 챔버의 양측에 설치되고 종축을 기준으로 원주방향으로 회전하는 제 2 가스분사관을 설치하여, 제 1 가스분사관에 의해 공정가스가 충분히 공급되지 않는 챔버의 모서리 영역을 제 2 가스분사관에 의해 보완할 수 있어, 기판 상에 공정가스를 균일하게 공급할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제 1 및 제 2 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제 1
실시예
본 발명의 제 1 실시예는 기판 상에 균일하게 공정가스를 분사하기 위하여, 종축을 기준으로 원주방향으로 회전하는 가스분사관을 포함하는 가스분사장치를 사용하는 기판처리장치에 관한 것이다. 도 2 내지 도 21을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예의 기판처리장치를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 개략 평면도이다. 도 2와 같이, 대면적의 기판, 예를 들면, 액정표시장치 또는 태양전지 등을 제조하기 위해 사용되는 대면적의 유리기판을 처리하기 위한 기판처리장치(110)는, 반응공간을 제공하기 위해, 리드(lid)(124) 및 리드(124)와 오링(O-ring)을 개재하여 결합되는 본체(body)(126)로 구성되는 챔버(112), 챔버(112)의 측면에 설치되며 기판(114)을 출입시키는 게이트 밸브(gate valve)(116), 챔버(112) 내부의 기체를 배출하는 배출구(118), 기판(114)이 안치되는 기판안치대(120) 및 다수의 가스분사관(130)을 포함하는 가스분사장치(122)로 구성된다.
도 2는 다수의 가스분사관(130)을 횡방향으로 절단하여 다수의 가스분사관(130)이 원형의 단면으로 도시되었지만, 다수의 가스분사관(130)은 도 3과 같이, 챔버(112)에서 일측에서 일측과 대향하는 타측까지 연장되어 설치된다. 도 3과 같이, 가스분사장치(122)는 챔버(112)의 내부를 횡단하는 다수의 가스분사관(130)과, 다수의 가스분사관(130)에 가스를 공급하는 가스공급부(132), 다수의 가스분사관(130)과 가스공급부(132)를 연결하는 연결장치(134), 챔버(112)의 내부가스로부터 연결장치(134)를 차폐하기 위한 차폐막(148), 및 다수의 가스분사관(130)을 종축을 기준으로 원주방향으로 회전시켜 공정가스의 분사범위를 확장시키기 위한 회 전장치(170)를 포함한다.
다수의 가스분사관(130)의 각각은 가스를 분사하기 위한 다수의 분사홀(131)을 가진다. 기판(114) 상에 2 개의 공정가스를 동시에 공급하는 경우, 제 1 가스를 공급하는 다수의 제 1 가스분사관(130a)은 제 1 가스공급부(136)로부터 공급받고, 제 2 가스를 공급하는 다수의 제 2 가스분사관(130b)은 제 2 가스공급부(138)부터 공급받는다. 도 2에서 도시하지 않았지만, 기판안치대(120) 상에 기판(114)을 안치하거나 또는 기판안치대(120)로부터 기판(114)을 분리하기 위해, 기판안치대(120)에 다수의 핀 홀 및 다수의 핀 홀의 내부에 삽입되는 다수의 리프트 핀을 설치할 수 있다.
회전장치(170)는 다수의 가스분사관(130)의 상부를 연결시키는 상부 바(172), 다수의 가스분사관(130)의 하부를 연결시키는 하부 바(174), 상부 및 하부 바(172, 174)를 구동시키는 구동장치(176) 및, 구동장치(176)와 상부 및 하부 바(172, 174)의 사이에는 링크부(180)로 구성된다. 회전장치(170)에 의해 다수의 가스분사관(130)이 종축을 기준으로 원주방향으로 회전운동을 하고, 회전운동에 의해 다수의 분사홀(131)을 통하여 공급되는 공정가스의 분사범위가 확장된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다른 종류의 가스분사장치를 도시한 모식도이다.
도 4의 가스분사장치(122)는 제 1 가스공급부(136)과 연결된 다수의 제 1 연결장치(134a)와 제 2 가스공급부(138)과 연결된 다수의 제 2 연결장치(134b)는 리드(124)의 일측면에 설치된다. 다수의 제 1 연결장치(134a)의 각각은 다수의 제 1 가스분사관(130a)에 연결되고, 다수의 제 2 연결장치(134b)의 각각은 다수의 제 2 가스분사관(130b)에 연결된다. 제 1 및 제 2 가스가 기판(114) 상에 균일하게 공급되기 위하여, 제 1 가스분사관(130a)과 제 2 가스분사관(130b)은 교번적으로 배치된다. 도 4는 서로 다른 2 종류의 공정가스를 기판(114) 상에 균일하게 분사하는 경우에 적당한 가스분사장치(122)이다.
도 5의 가스분사장치(122)는 리드(124)의 일측면에 다수의 연결장치(134)가 설치되고, 각각의 연결장치(134)에는 제 1 가스를 공급받는 제 1 가스분사관(130a)과 제 2 가스를 공급받는 제 2 가스분사관(130b)이 함께 연결된다. 하나의 연결장치(134)에 제 1 및 제 2 가스분사관(130a, 130b)이 함께 연결되기 때문에, 챔버(112)의 일측면에 설치되는 연결장치(134)의 개수를 줄일 수 있다. 제 1 및 제 2 가스분사관(130a, 130b)은 도 20 및 도 21과 같이, 서로 결합되어 있는 형태를 사용한다.
도 6의 가스분사장치(122)는 리드(124)의 일측면에 제 1 가스공급부(136)와 연결되는 다수의 제 1 연결장치(134a)와 제 2 가스공급부(138)와 연결되는 다수의 제 2 연결장치(134b)를 설치하고, 리드(124)의 일측면과 대향하는 타측면에는 제 3 가스공급부(139)와 연결되는 다수의 제 3 연결장치(134c)를 설치한다. 다수의 제 1 연결장치(134a)의 각각에는 다수의 제 1 가스분사관(130a)이 연결되고, 다수의 제 2 연결장치(134b)의 각각에는 다수의 제 2 가스분사관(130b)이 연결되고, 다수의 제 3 연결장치(134c)의 각각에는 다수의 제 3 가스분사관(130c)이 연결된다. 도 6의 가스분사장치(122)에서는 챔버(112)의 양측면에 연결장치(134)를 설치하는 것으로, 챔버(112)의 내부에 3 개 이상의 다양한 가스를 동시에 공급하는 경우에 적당하다.
도 7 내지 도 10는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 단면도이고, 가스분사장치(122)에서 연결장치(134) 및 어댑터(146)의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 7과 같이, 연결장치(134)는 리드(124)의 측면을 관통하는 관통홀(140)의 내부에 장착된다. 관통홀(140)은 가스공급부(132)에 연결된 가스배관(150)과 체결되고 제 1 직경을 가지는 제 1 관통홀(140a)과, 연결장치(134)의 밀봉 어셈블리(144)가 장착되고, 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 가지는 제 2 관통홀(140b)로 구성된다.
연결장치(134)는, 제 2 관통홀(140b)의 내부에 삽입되는 밀봉 어셈블리(144) 와 가스분사관(130)을 밀봉 어셈블리(144)에 연결하기 위한 어댑터(146)로 구성된다. 밀봉 어셈블리(144)는 어댑터(146)에 의해 리드(124)의 내측면에 고정된다. 어댑터(146)가 챔버(112)의 내부에 설치되므로, 가스분사관(130)에 의해 공급되는 가스에 의해 박막 등이 증착될 수 있다. 어댑터(146)를 공정가스로부터 차폐시키기 위해 차폐막(148)을 설치한다.
밀봉 어셈블리(144)는, 가스배관(150)을 통하여 공급되는 공정가스를 가스분사관(130)에 전달하기 위한 제 1 통과홀(142)을 가지는 마그네틱 실 샤프트(magnetic seal shaft)(152), 마그네틱 실 샤프트(152)를 감싸는 마그네틱 실 하우징(magnetic seal housing)(154), 및 마그네틱 실 샤프트(152)와 마그네틱 실 하우징(154) 사이에 설치되고 마그네틱 실 샤프트(152)이 회전할 때 기밀을 유지하기 위한 자성유체(156)로 구성된다. 가스배관(150)은 리드(124)와 연결되는 부분에서 프렌지(frange)(158)가 형성되고, 프렌지(158)는 리드(124)의 외벽과 기밀부재인 오링(O-ring)(도시하지 않음) 등을 개재하여 제 1 볼트(도시하지 않음)로 체결되거나, 또는 용접하여 밀봉시킨다.
밀봉 어셈블리(144)의 마그네틱 실 샤프트(152)에 가스분사관(130)을 고정시키는 어댑터(146)는, 마그네틱 실 하우징(154)을 리드(124)의 내벽에 고정시키는 고정부(162)와 가스분사관(130)를 마그네틱 실 샤프트(152)에 연결시키는 연결부(164)로 구성된다. 밀봉 어셈블리(144)에서, 마그네틱 하우징(154)은 제 1 관통 홀(140a)와 제 2 관통홀(140b) 사이의 단차부(160)에서 제 1 오링(161)을 개재하고, 고정부(162)와 제 2 오링(163)을 개재하여 고정된다. 고정부(162)는 제 2 볼트(250)에 의해서 마그네틱 실 하우징(154)을 리드(124)의 내벽에 고정시킨다.
연결부(164)는 제 2 통과홀(166)을 가지는 원통부(252) 및 가스분사관(130)과 연결부위에서 주변영역으로 확장되는 돌출부(168)를 포함하여 구성된다. 연결부(164)의 제 2 통과홀(166)의 일측은 마그네틱 실 샤프트(152)의 제 1 통과홀(142)과 연결되고, 제 2 통과홀(166)의 타측은 가스분사관(130)과 연결된다. 제 2 통과홀(166)의 타측과 가스분사관(130)은 용접에 의해 연결된다. 제 2 통과홀(166)을 제 1 통과홀(142)과 정렬시키고 제 3 오링(169)을 개재하여 제 3 볼트(254)로 연결부(164)를 마그네틱 실 샤프트(152)에 연결시킨다.
도 7과 같이, 어댑터(146)의 고정부(162)와 연결부(164)는 서로 분리되어 있기 때문에, 회전장치(170)에 의한 가스분사관(130)의 회전력이 연결부(164)를 통하여 마그네틱 실 샤프트(152)에 전달되어, 마그네틱 실 샤프트(152)가 가스분사관(130)과 함께 회전할 수 있다. 이때, 자성유체(156)는 회전하는 마그네틱 실 샤프트(152)와 마그네틱 실 하우징(154) 사이에서 기밀을 유지하는 기능을 한다.
마그네틱 실 하우징(154)을 리드(124)의 내벽에 고정시키는 고정부(162)는 도 11과 같이, 마그네틱 실 샤프트(152) 및 자성유체(156)를 노출시키는 원형 홀(208)과 원형홀(208)을 둘러싸는 주변부(210)로 구성된다. 주변부(210)에는 리드(124)의 내벽에 고정부(162)의 장착위치를 지정하는 3 개의 정렬키(alignment key)(212)와 제 2 볼트(250)가 삽입되는 다수의 스크루홀(screw hole)(214)가 설치된다. 원형홀(208)에 인접한 주변부(210)에는 제 2 오링(163)이 개재되어 볼트와 함께 마그네틱 실 하우징(154)을 리드(124)의 내벽에 고정시킨다.
도 8은 마그네틱 실 샤프트(152)와 가스분사관(130)의 결합력을 강화시키기 위한 연결장치(134)를 가지는 가스분사장치의 도입부의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 8과 같이, 마그네틱 실 하우징(154)은 리드(124)의 내벽에 고정부(162)에 의해 고정되고, 마그네틱 실 샤프트(152)는 챔버(112)의 내측방향으로 돌출되는 돌출단부(216)를 가진다. 연결부(164)는 가스가 통과하는 제 2 통과홀(166)을 가지는 원통부(252), 가스분사관(130)과 연결부부분에서 주변영역으로 확장되는 돌출부(168), 및 마그네틱 실 샤프트(152)의 돌출단부(216)를 감싸는 외곽부(218)로 구성된다. 제 3 오링(169)를 개재하여 제 3 볼트(254)에 의해 연결부(164)와 마그네틱 실 샤프트(152)를 체결한다. 제 2 통과홀(166)의 일측은 마그네틱 실 샤프트(152)의 제 1 통과홀(158)과 연결되고, 제 2 통과홀(166)의 타측은 용접에 의해 가스분사관(130)과 연결된다.
마그네틱 실 샤프트(152)와 가스분사관(130)의 결합력은, 마그네틱 실 샤프트(152)와 연결부(164)를 체결하는 제 3 볼트(254)와 함께 마그네틱 실 샤프트(152)의 돌출단부(216)를 감싸는 연결부(164)의 외곽부(218)에 의해 강화된다. 따라서, 도 8의 가스분사장치는 도 7의 가스분사장치보다 가스분사관(130)을 회전시키는 회전력이 돌출단부(216)과 외곽부(218)에 의해 마그네틱 실 샤프트(152)에 안정적으로 전달된다.
도 9는 마그네틱 실 샤프트(152)와 가스분사관(130)의 결합력을 강화시키기 위한 연결장치(134)에서, 연결보조재(224)를 설치한 가스분사장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 9와 같이, 마그네틱 실 하우징(154)은 리드(124)의 내벽에 고정부(162)에 의해 고정된다. 연결부(164)는 가스가 통과하는 제 2 통과홀(166)과 제 2 통과홀(166)을 감싸는 체결영역(220)으로 구성된다. 제 3 오링(168)을 개재하여 마그네틱 실 샤프트(152)와 연결부(164)를 제 3 볼트(254)에 의해 체결한다. 제 2 통과홀(166)의 일측은 마그네틱 실 샤프트(152)의 제 1 통과홀(158)과 연결되고, 제 2 통과홀(166)의 타측은 용접에 의해 가스분사관(130)과 연결된다. 그리고, 연결부(164)와 마그네틱 실 하우징(154)의 결합을 강화시키기 위하여, 연결보조재(224)를 설치한다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결보조재의 사시도이다. 연결보조재(224)는 도 13과 같이, 본체부(226)와 본체부(226)의 내부를 통과하는 제 3 통과홀(228) 및 본체부(226)의 하부에 연결되는 3 개의 연결핀(230)으로 구성된다. 연결보재재(224)의 연결핀(230)이 연결부(164)와 마그네틱 실 샤프트(152)를 연결시킨다. 마그네틱 실 샤프트(152)와 가스분사관(130)의 결합력은, 마그네틱 실 샤프트(152)와 연결부(164)를 체결하는 제 3 볼트(254) 및 연결보조재(224)에 의해 강화된다. 따라서, 도 9의 가스분사장치는 도 7의 가스분사장치보다 가스분사관(130)을 회전시키는 회전력이 연결보조재(224)에 의해 마그네틱 실 샤프트(152)에 안정적으로 전달된다.
도 10은 마그네틱 실 샤프트(152)와 가스분사관(130)의 결합력을 강화시키기 위한 연결장치(134)에서 연결보조부(234)를 가지는 가스분사장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 10과 같이, 마그네틱 실 하우징(154)은 리드(124)의 내벽에 고정부(162)에 의해 고정되고, 마그네틱 실 샤프트(152)는 챔버(112)의 내측방향으로 돌출되는 돌출단부(216)를 가진다. 연결부(164)는 가스가 통과하는 제 2 통과홀(166), 제 2 통과홀(166)을 감싸는 체결영역(220), 및 마그네틱 실 샤프트(152)의 돌출단부(216)를 감싸는 외곽부(218)로 구성된다. 연결부(164)의 표면에는 함몰부(236)가 설치된다. 제 3 오링(169)를 개재하여 연결부(164)와 마그네틱 실 샤프트(152)를 체결하고, 제 2 통과홀(166)의 일측은 마그네틱 실 샤프트(152)의 제 1 통과홀(158)과 연결되고, 제 2 통과홀(166)의 타측은 용접에 의해 가스분사관(130)과 연결된다.
연결부(164)는 연결보조부(234)와 연결된다. 연결보조부(234)는 가스분사관(130)이 삽입되는 삽입홀(232) 및 연결부(164)의 함몰부(236)에 삽입되는 돌출삽입부(238)로 구성된다. 돌출삽입부(238)은 함몰부(236)에 유격없이 삽입되어 결합된다. 돌출삽입부(238)와 함몰부(236)의 결합에 의해, 연결보조부(234)가 가스분사관(130)을 안정적으로 지지한다. 가스분사관(130)이 회전할 때 공회전을 하지 않기 위해, 함몰부(236)와 돌출삽입부(238)는 원형을 배제한 다각형 형태로 제작한다. 함몰부(236)와 돌출삽입부(238)의 각각은 삼각형, 사각형, 오각형 및 육각형 중 하나의 형태를 가진다. 가스분사관(130)을 회전시키는 동력이 연결부(164) 및 연결보조부(234)에 의해 마그네틱 실 샤프트(152)에 안정적으로 전달할 수 있다.
도 3 내지 도 6과 같이, 어댑퍼(146)와 인접한 부분의 다수의 가스분사관(130)의 각각에 다수의 가스분사관(130)을 회전시키는 회전장치(170)를 설치한다. 도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전장치의 개략적인 단면도이다. 회전장치(170)은, 도 14와 같이, 다수의 가스분사관(130)의 상부를 연결시키는 상부 바(172), 다수의 가스분사관(130)의 하부를 연결시키는 하부 바(174), 상부 및 하부 바(172, 174)를 구동시키는 구동장치(176)로 구성된다. 구동장치(176)와 상부 및 하부 바(172, 174)의 사이에는 링크부(180)가 설치된다.
구동장치(176)의 구동축(182)은 리드(124)의 측벽을 통과하여 링크부(180)에 연결된다. 링크부(180)는 상부 바(172)와 연결되는 상부 링크(182), 하부 바(174)와 연결되는 하부 링크(184), 및 상부 링크(182)와 하부 링크(184)에 연결되며 중심축(190)으로 고정되어 있는 중간 링크(186)으로 구성된다. 리드(124)의 측벽을 통과한 구동축(182)에는 챔버(112) 내부의 기밀을 유지하기 위해 구동축(182)를 감싸는 벨로우즈(188)가 설치된다.
구동장치(176)의 회전운동을 직선으로 운동으로 변환하여 구동축(182)에 전달하면, 구동축(182)은 링크부(180)와 구동장치(176) 사이에서 직선 왕복운동을 한다. 구동축(182)이 전진하여 하부 바(174)를 밀면, 고정되어 있는 중심축(190)을 중심으로 중간 링크(186)의 하부가 하부 바(174)와 함께 챔버(112)의 내측 방향으로 전진하고, 중간 링크(186)의 상부는 상부 바(172)와 함께 챔버(112)의 내벽 방향으로 후진한다.
구동축(182)가 후진하여 하부 바(174)를 끌면, 중심축(190)을 중심으로 중간링크(186)의 하부가 하부 바(174)와 함께 챔버(112)의 내벽방향으로 후진하고, 중간링크(186)의 상부는 상부 바(172)와 함께 챔버(112)의 내측방향으로 전진한다. 따라서, 구동장치(176)의 구동에 의해, 구동축(182)이 반복적으로 직선 왕복운동을 하고, 다수의 가스분사관(130)은 종축을 기준으로 원주방향으로 회전한다. 다시 말하면, 다수의 가스분사관(130)이 원주방향으로 반복적인 왕복운동을 한다. 다수의 가스분사관(130)의 이동범위 및 속도는 구동장치(176) 및 링크부(180)의 조작에 의해 조절가능하다.
가스분사관(130)에서 다수의 가스분사홀(131)은 가스분사관(130)의 길이방향으로 일렬로 배열되어 있다. 도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 가스분포도이다. 도 15와 같이, 가스를 기판(114) 상에 균일하게 분포시키기 위하여, 가스분사홀(131)의 위치를 기판안치대(120)와 수직하는 수직선을 기준으로 좌측 또는 우측으로 0 내지 90도 범위 내에 배치시킨다. 바람직하게는 30 내지 80도 정도 기울게 배치한다. 가스분사관(130)의 회전운동에 의해 공급되는 가스공급범위(280)은 인접한 가스분사관(130)의 가스공급범위(280)과 중첩되면서, 기판(114) 상에 공정가스가 균일하게 분포된다.
도 3 내지 도 6에서, 가스분사관(130)은 어댑터(146)에 의해 일측만이 지지되어 있으므로, 자중에 의해서 타측으로 가면서 휘어질 수 있다. 도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 지지홀의 단면도이다. 도 12와 같이, 가스분사관(130)의 타측과 대응되는 리드(124)의 내측면에 원통형의 지지홀(192)을 설치하고, 가스분사홀(130)의 타측을 삽입시킨다. 가스분사홀(130)의 타측이 지지홀(192)에 삽입되어, 회전장치(170)에 의해 가스분사홀(130)이 원활하게 회전할 수 있도록, 가스분사홀(130)의 타측의 주위에 윤활부재(194)를 설치한다. 윤활부재(194)는 가스분사홀(130)의 타단을 중심에 삽입한 원판형으고, 테프론 재질로 형성한다. 윤활부재(194)는 지지홀(192)에서 충분히 운동할 수 있도록, 윤활부재(194)와 지지홀(192)은 충분한 유격을 가지게 한다.
도 5의 가스분사장치(122)는 제 1 및 제 2 가스분사관(130a, 130b)을 하나의 연결장치(134)에 연결하여, 리드(124)의 측벽을 관통하는 관통홀(140) 및 밀봉 어셈블리(144)의 개수를 줄일 수 있다.
도 5와 같이, 가스분사장치(122)는 챔버(112)의 내부를 횡단하는 다수의 가스분사관(130)과, 다수의 가스분사관(130)에 가스를 공급하는 가스공급부(132), 다수의 가스분사관(130)과 가스공급부(132)를 연결하는 연결장치(134) 및 다수의 가스분사관(130)을 회전시키기 위해 회전장치(170)를 포함한다. 하나의 연결장치(134)에 연결에는 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스공급관(130a)과 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스공급관(130b)이 함께 연결된다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마그네틱 실 샤프트의 단면도이고, 도 17 및 도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스분사관의 모식도이고, 제 1 및 제 2 가스공급관(130a, 130b)이 함께 연결되기 위하여, 연결장치(134)의 마그네틱 실 샤프트(152)는 도 16과 같이, 제 1 가스가 통과하는 제 1 통과홀(142a) 및 제 2 가스가 통과하는 제 2 통과홀(142b)이 형성된다. 제 1 및 제 2 통과홀(142a, 142b)에 어댑터(146)를 사용하여, 도 17 또는 도 18과 같이 제 1 및 제 2 가스공급관(130a, 130b)이 결합된 가스분사관(130)을 연결한다.
제 1 가스를 공급하는 다수의 제 1 가스분사관(130a)은 제 1 가스공급부(136)로부터 공급받고, 제 2 가스를 공급하는 다수의 제 2 가스분사관(130b)은 제 2 가스공급부(138)부터 공급받는다. 도 17은 반원형의 가스분사관(130)을 결합시킨 형태이고, 도 18은 삼각형의 가스분사관(130)을 결합시킨 형태이다. 도 17 및 도 18과 같이, 제 1 및 제 2 가스분사관(130a, 130b)이 결합된 가스분사관(130)은 두 종류의 서로 다른 가스를 분사하므로, 분사범위를 확장하기 위하여, 가스분사관(130)을 180도 이상 회전시키는 것이 바람직하다.
도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사관의 사시도이고, 도 20 내지 도 22는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사관의 단면도이다. 본 발명의 제 1 실시예에서는 도 19와 같이 원통형으로 구성되고, 다수의 분사홀(131)이 일열로 정렬되는 가스분사관(130)을 사용한다. 회전장치(170)에 의해 가스분사관(130)을 원주방향으로 회전운동시키고, 가스분사관(130)의 회전운동에 의해 가스분사범위가 확장되어, 기판(114) 상에 가스가 균일하게 분포된다. 도 20과 같이, 다수의 분사홀(131)이 두 개의 열로 정렬되는 가스분사관(130)을 사용할 수 있다. 두 개의 열은 일정간격으로 이격되어 있어, 원주방향으로 회전하는 가스분사관(130)의 각도를 한 개의 열로 배열되는 가스분사관(130)과 비교하여 대략적으로 1/2로 줄일 수 있다.
도 19 및 도 20의 일중관으로 형성되는 가스분사관(130)과 다르게, 도 21과 같이, 이중관으로 제작할 수 있다. 도 21은 이중관으로 형성되는 가스분사관(260)의 단면을 도시한다. 이중관의 가스분사관(260)은 내부에 위치하고 회전장치(170)에 의해 회전하지 않고 고정되어 있는 내부관(262), 내부관(262)와 이격되어 설치되는 외부관(264), 내부관(262)과 외부관(264) 사이에서 가스가 유동할 수 있는 유동공간(266)으로 구성된다.
가스공급장치(132)에 의해 유동공간(266)에 가스가 공급되고, 회전장치(170)에 의해 외부관(264)이 원주방향으로 회전운동을 하면, 외부관(264)에 설치되어 있는 다수의 분사홀(131)을 통하여 가스가 분사된다. 이중관의 가스분사관(260)에서 가스가 유동할 수 있는 유동공간(266)의 체적은 내부관(262)으로 인해, 도 19 및 도 20의 가스분사관(130)보다 작다. 따라서, 동일한 가스의 양이 공급된다면, 도 19 및 도 20의 가스분사관(130)보다 이중관의 가스분사관(260)의 가스압력이 높게 나타난다. 따라서, 이중관의 가스분사관(260)은 가스도입부와 단부의 분사홀(131)에서 가스분사량 및 분사압의 차이를 감소시킬 수 있다.
도 22는 2 종류의 가스를 분사할 수 있는 이중관의 가스분사관(260)을 도시 한다. 이중관의 가스분사관(260)은 내부관(262) 및 내부관(262)과 이격되어 설치되는 외부관(264)으로 구성된다. 제 1 가스는 내부관(262)으로 공급되어 제 1 분사홀(131a)을 통하여 분사되고, 제 2 가스는 내부관(262)과 외부관(264) 사이의 공간(266)으로 공급되어 제 2 분사홀(131b)을 통하여 분사된다. 제 1 분사홀(131a)은 공간(266)과 차단되어 제 1 가스에 제 2 가스가 혼입되지 않는다.
도 22에서는 이중관의 가스분사관(260)의 단면을 도시하여 제 1 및 제 2 분사홀(131a, 131b)이 일정한 거리를 두고 있지만, 이중관의 가스분사관(260)의 길이방향으로 동일선 상에 교번적으로 배치할 수 있다. 따라서, 도 22의 이중관의 가스분사관(260)은 2 종류의 가스를 동시에 분사할 수 있다.
제 2
실시예
본 발명의 제 2 실시예는 회전형 가스분사장치에서 가스의 공급이 원활하기 못한 부분을 보완하기 위하여, 제 1 실시예의 가스분사장치를 조합한 복합형 가스분사장치에 관한 것이다. 도 23은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치의 단면도이고, 도 24는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치의 개략 평면도이다. 동일한 구성요소에 대해서는 제 1 실시예와 동일한 명칭 및 부호를 사용한다.
도 23 및 도 24와 같이, 사각형의 챔버(112)의 내부에서, 회전축(204)을 중심으로 기판안치대(120)와 평행하고, 다수 개로, 바람직하게는 4 개로 분기되고, 가스분사홀(131)을 가진 제 1 가스분사관(206)를 회전시켜 기판(114) 상에 가스를 공급한다. 제 1 가스분사관(206)의 일단은 회전축(204)에 연결되고, 타단은 챔버(112)의 내측면에 근접하도록 연장된다. 제 1 가스분사관(206)은 기판안치대(120)과 반복적으로 평행하게 회전하여, 기판(114) 상에 가스를 공급한다.
제 1 가스분사관(206)은 회전축(204)에 연결되어 회전하므로, 가스가 주사되는 영역은 기판안치대(120) 상에서 제 1 가스분사관(206)의 길이를 반지름으로 가지는 원형의 주사영역(270)이다. 주사영역의 중심은 회전축(204)이다. 그런데, 챔버(112)가 사각형으로 제작되는 경우에, 원형의 주사영역(270)을 벗어난 모서리 부분(292)에는 가스가 불충분하게 공급된다.
본 발명의 제 2 실시예에서는, 챔버(112)가 사각형으로 제작되는 경우, 모서리 부분에도 충분한 가스를 공급하기 위하여, 챔버(112)의 일측과 일측과 대향하는 타측에 두 개의 제 2 가스분사관(272)을 설치하고, 제 2 가스분사관(272)을 종축을 기준으로 회전시킨다. 제 1 가스분사관(206)의 중앙부에 제 1 가스공급관(미도시)이 연결되고, 제 2 가스분사관(272)의 일단에 제 2 가스공급관(미도시)이 연결된다. 제 2 가스분사관(272)의 중앙영역은 제 1 가스분사관(206)의 회전에 의해 가스가 충분히 공급되는 영역이므로, 제 2 가스분사관(272)에서 제 2 가스분사홀(274)의 밀도를 중앙에서 단부로 갈수록 크게 한다. 다시 말하면, 원형의 주사영역(270)과 근접한 제 2 가스분사관(272)의 중앙영역에서 제 2 가스분사홀(274)의 밀도는 제 2 가스분사관(272)의 양단부보다 작다.
도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 개략 평면도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 모식도
도 7 내지 도 10는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 단면도
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 어댑터에서 고정부의 평면도
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사장치의 지지홀의 단면도
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결보조재의 사시도
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전장치의 개략적인 단면도
도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사징차의 가스분포도
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마그네틱 실 샤프트의 단면도
도 17 및 도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스분사관의 모식도
도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사관의 사시도
도 20 및 도 22는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가스분사관의 단면도
도 23는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치의 단면도
도 24는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가스분사장치의 개략 평면도
Claims (28)
- 반응공간을 제공하는 챔버;상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대;상기 기판안치대 상에서, 다수의 분사홀을 가지고 종축을 기준으로 원주방향으로 회전하는 가스분사관;상기 가스분사관을 회전시키는 회전장치;상기 가스분사관에 가스를 공급하는 가스공급장치를 포함하고,상기 회전장치는 상기 가스분사관의 상부에 연결되는 상부 바, 상기 가스분사관의 하부에 연결되는 하부 바, 상기 상부 바와 연결되는 상부 링크, 상기 하부 바와 연결되는 하부 링크, 상기 상부 링크와 상기 하부 링크에 연결되고 고정된 중심축을 갖는 중간 링크, 상기 하부 링크에 연결되며 상기 상부 바와 상기 하부 바를 구동시키는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 챔버의 측면을 관통하는 관통홀을 설치하고, 상기 관통홀의 내부에 삽입된 연결장치에 의해 상기 가스공급장치와 상기 가스분사관을 연결하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 연결장치는 상기 관통홀의 내부에 삽입되는 밀봉 어셈블리와 상기 가스분사관을 상기 밀봉 어셈블리에 연결시키는 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 관통홀은 상기 가스공급장치에 연결된 가스배관과 체결되고 제 1 직경을 가지는 제 1 관통홀과, 상기 밀봉 어셈블리가 장착되고, 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 가지는 제 2 관통홀를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 챔버의 내부가스로부터 상기 어댑터를 차폐하기 위해 차폐막을 설치하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 가스분사관은 제 1 가스를 분사하는 다수의 제 1 가스분사관과 제 2 가스를 분사하는 다수의 제 2 가스분사관을 포함하고, 상기 연결장치는 상기 다수의 제 1 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 1 연결장치와 상기 다수의 제 2 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 2 연결장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 가스분사관은 제 1 가스를 분사하는 제 1 가스분사관과 제 2 가스를 분사하는 제 2 가스분사관이 결합되어 형성되고, 상기 연결장치에 상기 제 1 및 제 2 가스분사관이 함께 연결되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 가스분사관은 제 1 가스를 분사하는 다수의 제 1 가스분사관, 제 2 가스를 분사하는 다수의 제 2 가스분사관, 및 제 3 가스를 분사하는 다수의 제 3 가스분사관을 포함하고, 상기 연결장치는 상기 다수의 제 1 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 1 연결장치, 상기 다수의 제 2 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 2 연결장치, 및 상기 다수의 제 3 가스분사관과 각각 연결되는 다수의 제 3 연결장치를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 연결장치는 상기 챔버의 일측면에 설치되고, 상기 제 3 연결장치는 상기 챔버의 타측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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- 제 1 항에 있어서,상기 가스분사관은 상기 기판안치대와 수직하는 수직선을 기준으로 0 내지 90도 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 반응공간을 제공하는 챔버;상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대;회전축에 일단이 연결되고 타단이 상기 챔버의 내측면에 근접하도록 연장되고, 상기 회전축의 회전에 의해 상기 기판안치대와 평행하게 회전하는 제 1 가스분사관;상기 제 1 가스분사관에 설치되는 다수의 제 1 분사홀;상기 챔버의 일측과 상기 일측과 대향하는 타측에 설치되고, 종축을 기준으로 회전하는 제 2 가스분사관;상기 제 2 가스분사관에 설치되는 다수의 제 2 분사홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 제 1 가스분사관의 중앙에 제 1 가스공급관이 연결되고, 상기 제 2 가스분사관의 일단에 제 2 가스공급관이 연결되며,상기 제 2 가스분사관의 중앙부로 갈수록 상기 다수의 제 2 분사홀의 밀도는 작아지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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