KR101765754B1 - 샤워헤드 및 이를 포함하는 반도체 기판 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 반응 가스가 유동하는 가스 이동통로가 서로 간섭되지 않도록 형성되며, 복수의 가스 이동통로가 플레이트에 일체로 형성됨으로써 제조 및 조립이 간단하게 되는 샤워헤드 및 이를 이용하는 반도체 기판 가공 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 복수의 상부 제1가스통로가 형성되는 상단 플레이트; 상기 상부 제1가스통로의 대응 위치에 복수의 하부 제1가스통로가 형성되고, 상기 하부 제1가스통로와 간섭되지 않는 구조로 복수의 제2가스통로가 형성되며, 상기 상부 제1가스통로의 하단이 안착하는 중단 플레이트; 및 상기 하부 제1가스통로 및 상기 제2가스통로의 대응 위치에 복수의 관통공이 형성되고, 상기 하부 제1가스통로의 하단 및 상기 제2가스통로의 하단이 안착하는 하단 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 제공한다.

Description

샤워헤드 및 이를 포함하는 반도체 기판 가공 장치{Shower head and device for manufacturing a semiconductor substrate having the same}
본 발명은 샤워헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 반응 가스가 유동하는 가스 이동통로가 서로 간섭되지 않도록 형성되며, 복수의 가스 이동통로가 플레이트에 일체로 형성됨으로써 제조 및 조립이 간단하게 되는 샤워헤드 및 이를 이용하는 반도체 기판 가공 장치에 관한 것이다.
반도체 공정에 있어서 원하는 재료를 기판 상에 증착시키는 박막 증착 공정은 크게 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition : PVD) 공법과 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 공법으로 구분된다. 여기서 CVD 공법은 공정 가스를 반응챔버로 공급하여 열이나 플라즈마를 이용하여 공정 가스를 화학적으로 반응시켜 기판에 증착시키는 공법이다.
CVD 공법의 경우 두 가지 이상의 가스를 반응챔버 내에서 반응시켜 그 반응물을 기판 상에 증착시킨다. 이때 반응가스는 샤워헤드 장치를 통하여 반응챔버 내부로 공급되는데, 반응챔버에 도달하기 전에 가스들이 서로 접촉하여 반응하는 것을 방지하기 위하여 샤워헤드에는 각 가스의 이동통로가 독립적으로 형성된다.
미국특허 제5,871,586호에는 각 가스마다 개별적인 이동 통로를 제공하기 위한 샤워헤드가 제안된다. 상기 기술의 경우 격벽 역할을 하는 플레이트(15, 17, 19)를 설치하여 반응가스가 일시적으로 저장되는 가스챔버(16, 18)를 형성하고, 각 챔버로부터 반응챔버(5)로 연통되는 도관(21, 24)을 삽입하여 반응가스들이 각각 해당 챔버로부터 반응챔버로 공급되도록 구성된다. 또한 상기 기술의 경우 반응 가스의 이동 통로를 형성하기 위하여 각 플레이트에 홀을 형성하고, 이 홀에 파이프 형의 도관을 삽입하여 납땜 등의 방법에 의해 가스가 연결부위를 통해 새지 않도록 밀봉시킨다.
그런데 반응 효율을 높이기 위해서는 샤워헤드에 많은 수의 가스 이동 통로가 형성되어야 하는데, 이와 같은 종래의 방법에 의할 경우 샤워헤드의 제작이 일일이 수작업에 의하므로 번거롭고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
또한 종래와 같이 플레이트와 도관을 서로 용접하여 결합시키는 경우 용접부위에 결함이 생길 우려가 있어 가스가 누출되어 반응 챔버로 유입되기 전에 다른 가스와 반응해 버리는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수작업에 의하지 않고도 간편하게 제작할 수 있어 제작 비용과 시간을 절감할 수 있는 샤워헤드 및 이를 이용한 반도체 기판 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 격벽 역할을 하는 플레이트에 가스 이동 통로가 일체형으로 형성됨으로써 가스 누출을 원천적으로 차단하여 공정 효율을 향상시킬 수 있는 샤워헤드 및 이를 이용한 반도체 기판 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 목적은 샤워헤드를 통해 공급되는 반응 가스의 온도가 샤워헤드의 폭 방향에 걸쳐 전체적으로 균일하게 제어되어 공정효율을 극대화할 수 있는 샤워헤드 및 이를 이용한 반도체 기판 가공 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 복수의 상부 제1가스통로가 형성되는 상단 플레이트; 상기 상부 제1가스통로의 대응 위치에 복수의 하부 제1가스통로가 형성되고, 상기 하부 제1가스통로와 간섭되지 않는 구조로 복수의 제2가스통로가 형성되며, 상기 상부 제1가스통로의 하단이 안착하는 중단 플레이트; 및 상기 하부 제1가스통로 및 상기 제2가스통로의 대응 위치에 복수의 관통공이 형성되고, 상기 하부 제1가스통로의 하단 및 상기 제2가스통로의 하단이 안착하는 하단 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 하부 제1가스통로와 상기 제2가스통로의 대응위치에 관통공이 형성되는 개스킷이 상기 중단 플레이트의 상면에 구비되는 것이 바람직하다.
또한 바람직하게는, 상기 개스킷의 관통공에는 상기 상부 제1가스통로의 하단이 안착하는 안착홈이 형성된다.
다른 실시 형태로서, 상기 중단 플레이트의 상면에는, 상기 상부 제1가스통로의 하단이 안착하는 안착홈이 형성되고, 상기 하단 플레이트의 상면에는, 상기 하부 제1가스통로의 하단 및 상기 제2가스통로의 하단이 안착하는 안착홈이 형성된다.
이 경우, 상기 중단 플레이트의 안착홈과 상기 하단 플레이트의 안착홈에는 각각 실링부재가 구비되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 샤워헤드; 상기 샤워헤드를 수용하는 하우징; 상기 제1가스챔버 및 상기 제2가스챔버와 각각 연통하여 형성되는 제1가스주입구 및 제2가스주입구; 상기 냉각챔버와 연통하여 형성되는 냉각물질주입구 및 냉각물질배출구; 상기 샤워헤드의 하부에 형성되는 반응챔버; 및 제1가스 및 제2가스의 반응에 의해 증착물이 형성되는 기판이 상기 반응챔버 내에 위치되도록 상기 기판을 지지하는 기판 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 가공 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 반응 가스가 유동하는 가스 이동통로가 플레이트에 일체형으로 형성되므로 샤워헤드의 조립이 간단해지고 제작 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 가스 유로가 플레이트에 일체형으로 형성됨으로써 가스 유로와 플레이트 사이에 간극이 형성되지 않으므로 기밀성이 향상되는 효과가 있다.
또한 본 발명은 샤워헤드의 평면 전체에 걸쳐 냉각물질이 유동하므로 샤워헤드를 통해 반응챔버로 공급되는 반응 가스의 온도 구배가 형성되지 않아 공정효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 가공 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워헤드의 결합된 상태의 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워헤드의 분해된 상태의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 기판 가공 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 결합된 상태의 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 분해된 상태의 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 분해된 상태의 부분 확대도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 가공 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워헤드의 결합된 상태의 부분 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워헤드의 분해된 상태의 부분 확대도이다.
본 실시예에 따른 반도체 기판 가공 장치는, 반응 가스 간의 반응이 수행되고 반응에 의한 증착이 이루어지는 반응챔버(10)와, 반응 가스를 반응챔버(10)의 반응 공간으로 공급하는 샤워헤드(100)와, 샤워헤드(100) 및 기판(W)을 수용하는 하우징(12)으로 크게 구성된다.
반응챔버(10)는 제1가스와 제2가스의 반응으로 인해 생성된 물질이 기판(W) 상에 화학 기상 증착되는 반응 공간으로서, 내부에는 기판(W)이 수용된다. 기판(W)은 기판 홀더(14) 상에 장착되는데, 기판 홀더(14)에는 적어도 하나의 기판(W)이 장착되며, 복수의 기판(W)이 장착되는 경우 복수의 기판(W)들이 기판 홀더(14)의 중심축을 기준으로 대칭되거나 균등하게 배치되도록 함이 바람직하다. 기판 홀더(14)의 하부에는 기판 홀더(14)를 지지하는 지지 로드(16)가 구비된다. 지지 로드(16)는 별도의 기판 홀더 구동모터(미도시)에 의해 회전되도록 구성되는 것도 가능하다. 또한 기판 홀더(14)의 하부에는 기판 홀더(14)를 공정 온도로 가열하는 가열 히터(미도시)가 구비된다. 하우징(12)의 하부에는 가스 배출부(18)가 구비되고, 이를 통해 반응챔버(10) 내의 반응 가스가 반응챔버(10) 외부로 배출된다.
샤워헤드(100)는 하우징(12)의 내부 상측에 형성되는 제1가스챔버(60)의 하부에 배치되도록 하우징(12) 내에 수용되고, 샤워헤드(100) 내부에는 제2가스챔버(70)와 냉각챔버(80)가 분리되어 형성된다. 제1가스챔버(60)와 반응챔버(10) 사이에는 제1가스 유로(64)가 구비되고, 제2가스챔버(70)와 반응챔버(10) 사이에는 제2가스 유로(74)가 구비된다. 따라서 양 유로(64, 74)는 유체적으로 연통되지 않도록 형성됨으로써 샤워헤드(20)는 제1가스와 제2가스를 서로 접촉되지 않는 상태를 유지하며 반응챔버(10)로 공급한다. 즉, 본 발명에 따른 반도체 기판 가공 장치에 의하면 제1가스챔버(60)와 제2가스챔버(70)에 일시적으로 저장되는 제1가스와 제2가스는 개별적이고 독립적으로 샤워헤드(100)를 통해 반응챔버(10) 상부의 반응공간으로 공급된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 샤워헤드(100)는 상부로부터 차례로 배치되는 상단 플레이트(20), 중단 플레이트(30) 및 하단 플레이트(40)와, 중단 플레이트(30)의 상면에 구비되는 개스킷(50)으로 구성된다. 상단 플레이트(20), 중단 플레이트(30) 및 하단 플레이트(40)는 차례로 소정 거리만큼 이격되어 배치됨으로써 그 사이 공간에 제2가스챔버(70)와 냉각챔버(80)를 형성한다.
각 플레이트(20, 30, 40)는 평면이 원형으로 형성되며 하우징(12) 또한 원형으로 형성되어 샤워헤드(100)가 하우징(12) 내부에 수용되면 하우징(12)의 내벽에 각 플레이트(20, 30, 40)의 둘레면이 접하게 되어 각 플레이트(20, 30, 40) 사이의 공간이 폐쇄된다. 이때 플레이트(20, 30, 40)의 평면 형상은 샤워헤드(100)가 장착되는 반도체 가공 장치의 형상에 따라 다양하게 변경 가능하다.
샤워헤드(100)의 일측으로는 제1가스챔버(60)와 연통하는 제1가스주입구(62), 제2가스챔버(70)와 연통하는 제2가스주입구(72), 냉각챔버(80)와 연통하는 냉각물질주입구(82) 및 냉각물질배출구(84)가 각각 형성된다. 제1가스주입구(62)를 통해 제1가스챔버(60)로 유입된 제1가스는 제1가스챔버(60)에 일시적으로 저장되다가 제1가스 유로(64)를 통해 반응챔버(10)로 공급된다. 또한 제2가스주입구(72)를 통해 제2가스챔버(70)로 유입된 제2가스는 제2가스챔버(70)에 일시적으로 저장되다가 제2가스 유로(74)를 통해 반응챔버(10)로 공급된다.
상단 플레이트(20)의 하면에는 중공의 파이프 형의 상부 제1가스통로(22)가 상단 플레이트(20)의 면적에 걸쳐 균등하게 복수로 형성된다. 중단 플레이트(30)의 하면에는 중공의 파이프 형의 하부 제1가스통로(32)가 상부 제1가스통로(22)의 대응 위치에 형성되어 상단 플레이트(20)의 상부 제1가스통로(22)가 중단 플레이트(30)에 안착되면 상부 제1가스통로(22)와 하부 제1가스통로(32)가 연통된다. 또한 중단 플레이트(30)에는 중공의 파이프 형의 제2가스통로(34)가 중단 플레이트(30)의 면적에 걸쳐 균등하게 복수로 형성되는데, 이때 하부 제1가스통로(32)와 간섭되지 않도록 하부 제1가스통로(32)와 이격되어 배치된다. 하단 플레이트(40)에는 하부 제1가스통로(32)의 대응위치에 복수의 관통공(42)이 형성되며, 또한 제2가스통로(34)의 대응 위치에 복수의 관통공(44)이 형성됨으로써 중단 플레이트(30)의 가스이동통로(32, 34)의 하단(32a, 34a)이 하단 플레이트(40)에 안착 시 하부 제1가스통로(32)와 관통공(42)이 서로 연통하고, 제2가스통로(34)와 관통공(44)이 서로 연통하게 된다. 결과적으로 제1가스챔버(60)와 반응챔버(10)는 상부 제1가스통로(22), 하부 제1가스통로(32) 및 관통공(42)이 차례로 연결되어 형성되는 제1가스 유로(64)를 통해 연통되며, 제2가스챔버(70)와 반응챔버(10)는 제2가스통로(34)와 관통공(44)이 연결되어 형성되는 제2가스 유로(74)를 통해 연통된다. 이때 제1가스 유로(64)와 제2가스 유로(74)는 서로 간섭되지 않고 독립적인 유로를 형성함으로써 제1가스와 제2가스는 반응챔버(10) 내부로 공급되기 전에는 서로 접촉하지 않는다.
상단 플레이트(20)와 중단 플레이트(30)에 각각 형성되는 가스이동통로(22, 32, 34)들은 각 플레이트(20, 30)에 일체형으로 형성된다. 이때 일체형으로 형성된다는 의미는 종래와 같이 플레이트에 구멍을 뚫고 도관을 삽입하여 용접하는 방법으로 양 부재를 결합시키는 것이 아니라, 플레이트(20, 30)의 처음 제작단계부터 사출 성형 등의 방법으로 플레이트(20, 30)와 파이프(22, 32, 34)가 일체로 형성된다는 의미이다. 이와 같이 가스이동통로(22, 32, 34)가 플레이트(20, 30, 40)와 일체형으로 제작됨으로써 연결부위에서 발생할 수 있는 가스 누출의 가능성이 원천적으로 차단된다.
냉각챔버(80)에는 물이나 오일 등의 냉각물질이 냉각물질주입구(82)를 통해유입되어 냉각챔버(80) 내의 유로(86)를 따라 유동하며 하부 제1가스통로(32)와 제2가스통로(34)를 냉각시킨 후 물각물질배출구(84)를 통해 배출된다. 이와 같이 본 발명의 냉각챔버(80)는 샤워헤드(100)의 전체 면적에 걸쳐 형성되기 때문에 반응가스를 골고루 냉각시켜 줄 수 있어 반응챔버(10)로 유입되는 반응 가스에 온도구배가 발생하지 않는 효과가 있다.
개스킷(50)은 중단 플레이트(30)의 상면에 적층되어 밀착되는데, 하부 제1가스통로(32)와 제2가스통로(34)의 대응 위치에 각각 관통공(52, 54)이 형성된다. 개스킷(50)은 상단 플레이트(20)와 중단 플레이트(30) 사이에 끼워져서 가스가 제2가스챔버(70)와 제1가스 유로(64) 사이에서 이동하는 것을 방지한다. 본 실시예의 경우 개스킷(50)이 중단 플레이트(30)의 상면에만 구비되나, 개스킷(50)은 하단 플레이트(40)의 상면에도 구비될 수 있으며, 하단 플레이트(40) 자체가 개스킷(50)으로 형성되어도 무방하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 기판 가공 장치의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 결합된 상태의 부분 확대도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 분해된 상태의 부분 확대도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워헤드(100)는, 중단 플레이트(30)의 상면 에는 상부 제1가스통로(22)의 하단(22a)이 안착되는 안착홈(36)이 형성되고, 하단 플레이트(40)의 상면에는 하부 제1가스통로(32)의 하단(32a)과 제2가스통로(34)의 하단(34a)이 안착되는 안착홈(46, 48)이 형성된다. 본 발명의 플레이트(20, 30, 40)는 상부로부터 차례로 배치되어 제1가스챔버(60), 제2가스챔버(70)와 냉각챔버(80)을 형성하는 한편 제1가스 유로(64)와 제2가스 유로(74)를 형성한다. 각 반응가스는 반응챔버(10) 내부로 공급되기 전에는 다른 가스와 접촉해서는 안되기 때문에 가스 유로(64, 74)는 각 챔버(70, 80)와 유체적으로 분리되도록 완전히 밀폐되어야 한다. 따라서 상부 제1가스통로(22)의 하단(22a)이 안착되는 중단 플레이트(30)의 상면 부분에는 안착홈(36)이 형성되고, 하부 제1가스통로(32)의 하단(32a)과 제2가스통로(34)의 하단(34a)이 안착되는 하단 플레이트(40)의 상면 부분에도 각각 안착홈(46, 48)이 형성됨으로써 안착면을 통해 반응 가스가 이동하는 것을 차단하여 기밀성을 높이게 된다.
중단 플레이트(30)에 형성되는 안착홈(36)의 내경은 상부 제1가스통로(22)의 하단(22a)의 외경과 동일하게 형성되거나 그보다 약간 작게 형성될 수 있다. 안착홈(36)의 내경이 상부 제1가스통로(22)의 하단(22a)의 외경보다 약간 작게 형성되는 경우 상부 제1가스통로(22)와 중단 플레이트(30)는 억지 끼워맞춤 방식으로 결합됨으로써 기밀성을 더욱 높일 수 있다. 이는 하단 플레이트(40)에 형성되는 안착홈(46, 48)의 경우에도 마찬가지이다.
본 실시예와 같이, 중단 플레이트(30)에 안착홈이 형성되는 경우 개스킷(50)과 중단 플레이트(30)와의 밀착력을 높이고 기밀성을 향상시키기 위하여, 개스킷(50)의 하면에는 중단 플레이트(30)의 안착홈(36, 38)과 부합하는 형상으로 돌기(54)가 형성될 수 있으며, 또한 개스킷(50)의 상면에는 상부 제1가스통로(22)의 하단(22a)이 안착될 수 있는 안착홈(16)이 형성될 수 있다.
한편 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샤워헤드의 분해된 상태의 부분 확대도인데, 본 실시예의 경우 개스킷(50)이 생략되고, 각 가스이동통로(22, 32, 34)의 하단(22a, 32a, 34a)과 각 안착홈(36, 46, 48) 사이에는 실링부재(90)가 구비된다. 따라서 개스킷(50)에 의해 수행되던 가스 흐름의 차단 역할을 실링부재(90)가 하게 된다. 본 실시예의 경우 실링부재(90)는 링 형상으로 형성되어 가스이동통로(22, 32, 34)의 하단(22a, 32a, 34a)과 안착홈(36, 46, 48) 사이에 구비되나, 실링부재(90)를 가스이동통로(22, 32, 34)에 끼워지는 파이프 형상으로 형성하는 등의 변형이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 반응챔버 12 : 하우징
14 : 기판 홀더 16 : 지지 로드
20 : 상단 플레이트 22 : 상부 제1가스통로
30 : 중단 플레이트 32 : 하부 제1가스통로
34 : 제2가스통로 36, 46, 48, 56 : 안착홈
40 : 하단 플레이트 42, 44 : 관통공
60 : 제1가스챔버 62 : 제1가스주입구
64 : 제2가스 유로 70 : 제2가스챔버
72 : 제2가스주입구 74 : 제2가스 유로
80 : 냉각챔버 82 : 냉각물질주입구
84 : 냉각물질배출구 86 : 냉각물질 유로
90 : 실링부재

Claims (6)

  1. 복수의 상부 제1가스통로가 형성되는 상단 플레이트;
    상기 상부 제1가스통로의 대응 위치에 복수의 하부 제1가스통로가 형성되고, 상기 하부 제1가스통로와 간섭되지 않는 구조로 복수의 제2가스통로가 형성되며, 상기 상부 제1가스통로의 하단이 안착하는 중단 플레이트; 및
    상기 하부 제1가스통로 및 상기 제2가스통로의 대응 위치에 복수의 관통공이 형성되고, 상기 하부 제1가스통로의 하단 및 상기 제2가스통로의 하단이 안착하는 하단 플레이트;를 포함하고,
    상기 중단 플레이트와 상기 하단 플레이트의 사이 공간은 상기 하부 제1가스통로와 상기 제2가스통로를 냉각시키는 냉각물질이 유동하는 냉각챔버를 형성하며,
    상기 상부 제1가스통로는 상기 상단 플레이트에 연결부위 없이 일체로 형성되고, 상기 하부 제1가스통로와 상기 제2가스통로는 상기 하단 플레이트에 연결부위 없이 일체로 형성되고,
    상기 중단 플레이트의 상면에는, 상기 상부 제1가스통로의 하단이 안착하는 안착홈이 형성되고,
    상기 하단 플레이트의 상면에는, 상기 하부 제1가스통로의 하단 및 상기 제2가스통로의 하단이 안착하는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 제1가스통로와 상기 제2가스통로의 대응위치에 관통공이 형성되는 개스킷이 상기 중단 플레이트의 상면에 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개스킷의 관통공에는 상기 상부 제1가스통로의 하단이 안착하는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중단 플레이트의 안착홈과 상기 하단 플레이트의 안착홈에는 각각 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
  6. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 샤워헤드;
    상기 샤워헤드를 수용하는 하우징;
    상기 샤워헤드의 하부에 형성되는 반응챔버; 및
    상기 샤워헤드를 통해 공급된 가스들의 반응에 의해 증착물이 형성되는 기판이 상기 반응챔버 내에 위치되도록 상기 기판을 지지하는 기판 홀더;를 포함하고,
    상기 샤워헤드와 상기 하우징의 상부 사이의 내측 공간에는 상기 상부 제1가스통로와 연통되는 제1가스챔버가 형성되고, 상기 상단 플레이트와 상기 중단 플레이트의 사이에는 상기 제2가스통로와 연통되는 제2가스챔버가 형성되며,
    상기 제1가스챔버 및 상기 제2가스챔버와 각각 연통하여 형성되는 제1가스주입구 및 제2가스주입구와, 상기 냉각챔버와 연통하여 상기 냉각물질을 주입하고 배출하는 냉각물질주입구 및 냉각물질배출구를 구비하는 반도체 기판 가공 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103388132B (zh) 2012-05-11 2015-11-25 中微半导体设备(上海)有限公司 气体喷淋头、其制造方法及薄膜生长反应器
US9353439B2 (en) * 2013-04-05 2016-05-31 Lam Research Corporation Cascade design showerhead for transient uniformity
CN103305809B (zh) * 2013-06-26 2016-08-10 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种温度连续可调的喷淋头
KR101876548B1 (ko) * 2016-12-30 2018-07-09 상구정공(주) 샤워헤드 플레이트 및 이의 제작방법
JP7121446B2 (ja) * 2018-08-22 2022-08-18 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 高密度プラズマ化学気相堆積チャンバ
CN111834247B (zh) * 2019-04-23 2023-09-08 北京北方华创微电子装备有限公司 冷却装置和半导体处理设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1292092C (zh) * 2004-04-01 2006-12-27 南昌大学 用于金属有机化学气相沉积设备的双层进气喷头
KR20100099488A (ko) * 2009-03-03 2010-09-13 주식회사 스펙 가스 인젝션 모듈을 적용한 샤워헤드 및 이의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102115772B1 (ko) 2020-01-15 2020-05-27 김민삼 반도체 제조장비용 샤워헤드

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