KR101856489B1 - 샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법 - Google Patents

샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 샤워헤드를 가공할 때 복잡한 과정 없이 샤워헤드를 가공할 수 있으며, 샤워헤드를 가공할 때 샤워헤드 스크래치를 최소화하며 가공할 수 있는 샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법이 개시된다.

Description

샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법{Shower Head Jig and Manufacturing Method for Semiconductor Manufacture}
본 발명은 샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 샤워헤드를 정밀하게 가공할 수 있고, 스크래치 없이 지그에서 가공된 샤워헤드를 쉽게 분리할 수 있으며, 다양한 종류의 샤워헤드를 가공할 수 있고, 샤워헤드로 가공되는 모재의 양 면을 가공할 수 있으며, 샤워헤드 지그 양면에 서로 다른 두 개의 모재를 장착하여 동시 또는 순차적으로 가공할 수 있는 샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체처리장치는 웨이퍼의 상면에 박막을 형성시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition)공정이나, 웨이퍼 상의 특정 부분의 물질을 제거하는 식각 공정에서 주로 사용되고 있다.
이러한 반도체 제조공정은 다수의 단위공정들이 연속적으로 진행된다. 즉, 웨이퍼는 사진공정, 확산공정, 에칭공정 및 증착공정 등을 거쳐 반도체 소자인 칩(chip)으로 제조된다. 반도체 제조공정에 있어서, 특히 웨이퍼 상의 어떤 대상물들을 에칭하거나 웨이퍼 상에 어떤 대상물들을 증착하기 위해 플라즈마가 유용하게 사용되고 있다.
이러한 플라즈마를 이용하는 공정에는 증착공정 중 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition) 등이 포함되고, 에칭공정 중에는 스퍼터링에칭과 반응성 이온에칭 등이 포함된다. 그리고 에칭공정 등에 의해 굳어진 감광액을 제거하는 건식 스트리핑(dry stripping) 공정에도 플라즈마를 이용한다.
플라즈마를 이용한 화학기상증착 방법은 기존의 다른 박막증착 방법에 비하여 형성 박막의 스텝커버리지(Step Coverage: 단차피복성)가 우수하며, 증착속도가 높고 균일한 박막을 얻을 수 있는 등 여러 가지 우수한 성질을 가지고 있어 반도체 소자 제조방법에 널리 이용되고 있다.
스퍼터링에칭과 반응성이온에칭 등의 건식 에칭공정은 절연막 또는 금속층이 적층된 웨이퍼를 밀폐된 공정챔버 내에 장착하고 에칭용 반응가스를 공정챔버에 주입한 후, 고주파 혹은 마이크로웨이브 전력 등을 인가하여 플라즈마 상태의 가스를 형성함으로써 상기 절연막 또는 금속층을 에칭하는 것이다. 이러한 건식 에칭공정은 에칭 후 세척 공정이 필요하지 않을 뿐만 아니라, 절연막 또는 금속층이 이방성으로 에칭되는 특성을 갖고 있다. 따라서 건식 에칭공정은 고집적 회로를 위한 미세한 패턴을 습식 에칭공정에 비해 보다 양호하게 형성할 수 있을 뿐 아니라 공정을 단순화할 수 있다.
이러한 공정을 진행하는 반도체 처리장치는 진공환경을 조성할 수 있는 처리챔버를 이루며, 상기 처리챔버의 내부에는 미처리 된 웨이퍼를 상면에 안착시키는 서셉터가 마련되고, 상기 처리챔버의 상측에는 공정가스공급장치에 의해 공급되는 공정가스를 유입시켜 상기 처리챔버의 내부로 분사시키는 샤워헤드가 마련된다.
상기 샤워헤드를 가공하기 위해서는 샤워헤드로 가공되는 모재를 샤워헤드 지그에 장착한다. 샤워헤드 지그에 장착된 모재는 일반적으로 7 ~ 8 시간 이상의 장시간의 가공 시간을 거쳐 샤워헤드로 가공된다. 이때, 모재는 양 면 모두를 가공하여 샤워헤드로 성형된다. 이때 모재를 지그에 정확하게 장착해야만 가공이 이루어질 수 있다. 이에 작업을 실행하는 작업자의 기술 정도가 낮을수록 작업에 어려움이 있어, 초보자라도 쉽게 작업을 할 수 있는 대안이 요구되고 있다.
또한 가공의 정확성을 위해 샤워헤드 지그에서 모재의 이탈이 발생하지 않아야 한다. 이로 인해 샤워헤드 지그에 모재의 고정력이 높다. 그 결과, 가공이 완료된 모재를 샤워헤드 지그에서 분리할 때 지그에서 모재를 쉽게 분리하는데 어려움이 있었다. 따라서, 가공된 모재를 지그에서 쉽게 분리할 수 있으며, 샤워헤드 지그에서 분리할 때 가공된 모재 표면에 스크래치 발생을 최소화한 샤워헤드 지그가 요구되고 있다.
또한, 샤워헤드 지그는 고가의 제작비용이 소요되기 때문에 하나의 지그에서 여러 종류의 샤워헤드를 가공할 수 있는 범용성이 요구된다.
더불어, 모재를 샤워헤드 지그에 장착하는 작업자가 부재 중인 경우, 모재 가공을 연속적으로 할 수 없으므로 한번의 장착 공정으로 두 개의 모재를 장착하여 연속적인 작업을 가능하게 할 필요가 있다.
(참고문헌)
한국공개특허 제10-06-0084897호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 복잡한 과정 없이 샤워헤드를 가공할 수 있는 샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 샤워헤드 가공 시 사용되는 모재를 샤워헤드 지그에서 쉽게 분리하고, 모재를 지그에서 분리할 때 모재 표면에 스크래치가 생기는 것을 최소화한 샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 하나의 샤워헤드 지그의 양면에 두개의 모재를 장착하여 연속적인 모재 가공이 가능한 샤워헤드 지그 및 이를 이용한 샤워헤드 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 샤워헤드 지그는 사각 형상의 베이스 상면에 형성되며, 샤워헤드 모재가 장착되는 원형의 모재장착부와, 상기 모재장착부의 외주를 따라 형성되며, 상기 모재의 가장자리 면이 삽입되는 모재삽입홈과, 상기 베이스 상면 외측에서 상기 모재삽입홈의 일부까지 연통되게 형성되고, 상기 베이스 상면에서 상기 모재의 가공이 완료되면 상기 모재장착부에서 상기 모재의 분리를 안내하는 제1 분리안내부 및 상기 베이스 하면 외측에서 상기 베이스 하면 중심을 향해 연통되게 형성되어 상기 베이스 하면에서 상기 모재의 가공이 완료되면 상기 베이스 하면에서 상기 모재의 분리를 안내하는 제2 분리안내부를 포함한다.
또한 본 발명의 샤워헤드 제조방법은 (a) 샤워헤드 지그의 상면에 제1 모재를 장착하는 단계와, (b) 샤워헤드 지그의 하면에 제2 모재를 장착하는 단계 및 (c) 상기 제1 모재 및 제2 모재 중 어느 하나를 가공하는 단계를 포함한다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 샤워헤드를 가공하는 작업자가 초보자라고 하여도 쉽게 샤워헤드를 가공할 수 있다. 즉, 샤워헤드를 가공할 때, 모재의 하면을 샤워헤드 지그 상면에 장착하여 모재의 상면을 가공한다. 이후, 모재를 뒤집어 모재의 상면을 샤워헤드 지그의 상면에 장착하여 모재의 하면을 가공한다. 또한, 별개로 가공중인 또 다른 모재의 하면을 샤워헤드 지그의 하면에 장착하여 모재의 상면을 가공할 수 있다. 상기와 같이 초보자가 작업을 실시하여도 모재를 뒤집거나 모재와 샤워헤드 지그를 뒤집는 작업만이 필요하므로 샤워헤드를 가공하기 위한 복잡한 과정이 요구되지 않는 효과가 있다.
또한, 샤워헤드 지그에서 모재를 분리할 때, 보다 쉽게 모재를 분리할 수 있다. 즉, 샤워헤드 지그의 베이스의 외측으로 연통된 홀 또는 홈 형상의 제1 및 제2 분리안내부로 작업자의 손이나 별도의 공구를 넣어 모재의 가장자리 면을 잡아 당기거나 모재를 밀어내는 등의 방법으로 모재와 베이스를 분리할 수 있게 된다. 이로 인해, 모재를 샤워헤드 지그에서 억지로 분리하지 않아도 되어 가공된 샤워헤드 표면에 스크래치 발생을 방지하는 효과가 있다.
또한, 하나의 샤워헤드 지그를 이용하여 모재의 양 면을 가공할 수 있으므로 샤워헤드를 생산하기 위한 작업 지그 개수를 최소로 하여 샤워헤드를 생산할 수 있게 된다.
더욱이, 하나의 샤워헤드 지그를 이용하여 서로 다른 두 개의 모재를 동시에 가공할 수 있는 효과도 있다.
더불어 하나의 샤워헤드 지그를 이용하여 다종의 샤워헤드를 가공할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 샤워헤드 지그의 상면을 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 샤워헤드 지그 하면을 도시한 도면이며,
도 3은 도 1의 샤워헤드 지그의 상면에 모재가 장착되어 가공되는 제1 실시예를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 1의 샤워헤드 지그의 상, 하면에 모재가 장착되어 가공되는 제2 실시예를 도시한 사시도이며,
도 5는 도 1의 샤워헤드 지그의 제1 변형예를 도시한 도면이고,
도 6은 도 1의 샤워헤드 지그의 제2 변형예를 도시한 도면이며,
도 7은 샤워헤드로 가공되는 모재의 전(前) 가공 과정을 도시한 순서도이고,
도 8은 도 7의 전 가공을 완료한 모재를 샤워헤드 지그에 장착하여 제1 실시예를 통해 샤워헤드로 가공하는 후(後) 과정을 도시한 순서도이며,
도 9는 도 7의 전 과정을 완료한 모재를 샤워헤드 지그에 장착하여 제2 실시예를 통해 샤워헤드로 가공하는 후 과정을 도시한 순서도이다.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도면 설명에 앞서 본 발명의 샤워헤드는 반도체 공정챔버 내에 설치되어 공급되는 반응가스를 공정챔버 내부로 제공하여 반도체 소자의 성막공정 및 건식식각공정이 이루어지도록 하는 장치 중 하나이다.
상기 샤워헤드는 샤워헤드 지그를 이용하여 가공될 수 있으며, 이하 도면을 참고하여 샤워헤드 지그에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 샤워헤드 지그의 상면을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 샤워헤드 지그 하면을 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 샤워헤드 지그의 상면에 모재가 장착되어 가공되는 제1 실시예를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 샤워헤드 지그의 상, 하면에 모재가 장착되어 가공되는 제2 실시예를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 1의 샤워헤드 지그의 제1 변형예를 도시한 도면이고, 도 6은 도 1의 샤워헤드 지그의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드 지그(10)는, 베이스(12), 모재장착부(14), 모재삽입홈(16), 제1 분리안내부(18a) 및 제2 분리안내부(18b) 등을 포함한다.
상기 베이스(12)는 금속 재질의 사각 형상으로 형성되어 샤워헤드 지그(10)의 외형을 형성한다.
참고로, 본 발명의 실시예에서 후술할 모재장착부(14), 모재삽입홈(16)이 형성된 베이스(12)의 면을 상면이라고 가정하고, 반대방향에 위치한 평면으로 형성된 면을 하면이라고 지칭하여 설명하기로 한다.
또한, 베이스(12)에 장착되어 가공되는 모재(20)는 양 면이 가공되어야 샤워헤드로 공정챔버 내에 설치될 수 있다. 이때, 가공되는 모재(20)에 제1 분사부(22)가 형성되는 일 면을 상면이라 지칭하고, 상기 상면의 반대방향에 위치한 면을 하면이라 지칭하여 설명하기로 한다.
상기 모재장착부(14)는 베이스(12) 상면에 형성되고, 샤워헤드로 가공되는 원판 형상의 모재(20)가 장착되어 접촉하도록 원형으로 형성된다.
한편, 모재(20)가 모재장착부(14)에 장착되면 모재(20)와 모재장착부(14) 사이에는 들뜸 없이 접촉해야 모재(20)의 가공이 용이하게 이루어진다. 이를 위해, 모재장착부(14)의 표면은 평탄도와 평행도를 일정 수준으로 만족시키도록 평탄 처리 가공될 수 있다. 예를 들어 모재장착부(14)의 표면은 절삭공구를 이용하여 황삭(Rough Grinding) 가공으로 표면을 평탄 처리할 수 있다.
상기 모재삽입홈(16)은 모재장착부(14)의 외주 둘레를 따라 형성되어 모재(20)의 가장자리 면이 삽입된다.
또한, 모재삽입홈(16)에는 둘레를 따라 일정 간격으로 복수의 베이스 측 제1 결합공(15)이 형성되어 있다. 베이스 측 제1 결합공(15)은 모재장착부(14)에 모재(20)가 장착되면, 모재(20)의 모재측 결합공(25)을 관통한 결합핀, 볼트 등이 장착되는 구성이다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 베이스(12)의 하면은 평면으로 형성된다. 이때, 베이스(12)의 하면에도 모재(20)를 장착하여 모재(20)의 가공이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 모재(20)의 상면이 노출되게 모재(20)의 하면이 베이스(12)의 상면과 접하며 장착될 수 있다.
또한, 베이스(12)의 하면에 모재(20)를 장착할 수 있도록 베이스(12)의 하면에는 베이스 측 제2 결합공(17)이 형성된다. 상기 베이스 측 제2 결합공(17)은 앞서 설명한 모재(20)의 모재측 결합공(25)을 관통한 결합핀, 볼트 등이 장착되는 구성이다. 또한, 베이스 측 제2 결합공(17)은 베이스 측 제1 결합공(15)의 형성 위치와 대응하는 위치에 형성될 수 있지만 상기 베이스 측 제1 결합공(15)과 베이스 측 제2 결합공(17)의 형성 위치는 서로 다른 위치에 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 베이스(12)의 상면에는 제1 분리안내부(18a)가 형성된다. 상기 제1 분리안내부(18a)는 베이스(12)의 상면 외측에서 모재삽입홈(16)의 일부까지 연통되게 형성되고, 베이스(12)의 상면에서 모재(20)의 가공이 완료되면 모재장착부(14)에서 모재(20)의 분리를 안내한다.
보다 자세하게, 베이스(12)의 상면에서 모재(20)의 가공이 완료되면 작업자는 제1 분리안내부(18a)와 대응하는 모재(20)의 가장자리 면을 당기거나 밀어내어 모재장착부(14)에서 모재(20)를 분리할 수 있다. 이와 유사하게 작업자는 제1 분리안내부(18a)를 통해 보여지는 모재(20)를 밀어내어 모재장착부(14)에서 모재(20)를 분리한다. 이때, 제1 분리안내부(18a)로 모재(20)를 분리하기 위해 공구나 작업자의 손이 삽입될 수 있다. 이를 위해, 제1 분리안내부(18a)는 공구나 작업자의 손 등이 삽입될 수 있는 홀이나 홈 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 베이스(12)의 하면에는 제2 분리안내부(18b)가 형성되어 있다. 상기 제2 분리안내부(18b)는 베이스(12)의 하면에 장착된 모재(20)를 가공한 뒤 모재(20)를 베이스(12) 하면에서 쉽게 분리할 수 있게 하는 구성이다.
상기 제2 분리안내부(18b) 또한 홀 또는 홈 중 어느 하나의 형상으로 형성되고, 베이스(12)의 하면에서 모재(20)의 가공이 완료되면 제2 분리안내부(18b)와 모재(20) 사이에 작업자의 손이나 공구를 넣어 모재(20)의 가장자리 면을 당기거나 밀어내어 베이스(12)의 하면에서 가공된 모재(20)를 분리할 수 있게 한다.
이때, 제1 분리안내부(18a)는 베이스(12)의 마주하는 위치의 가장자리에 한 쌍이 형성되고, 제2 분리안내부(18b)는 상기 제1 분리안내부(18a)가 형성되지 않은 마주하는 위치의 가장자리에 한 쌍이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 분리안내부(18a)가 베이스(12)의 좌, 우측의 가장자리에 형성된다고 가정하면, 제2 분리안내부(18b)는 베이스(12)의 전, 후측의 가장자리에 형성될 수 있다. 이로 인해 제1 및 제2 분리안내부(18a, 18b)는 교차하도록 형성되어 베이스(12)의 각 면에서 모재(20)를 가공하여도 같은 위치에서 모재(20)를 베이스(12)에서 분리하지 않는다.
한편, 모재장착부(14)의 상면에는 모재(20)의 상면에 돌출 형성된 제1 분사부(22)가 삽입되어 장착되는 복수의 삽입홈(13)이 형성되어 있다.
상기 삽입홈(13)은 모재(20)에 형성된 제1 분사부(22)가 안착되는 공간으로 상기 삽입홈(13)의 형상이나 형성된 개수는 제1 분사부(22)의 형상, 개수에 대응하여 형성되거나, 제1 분사부(22)보다 많은 개수로 형성될 수 있다.
일 예로, 도 1을 참고하면 샤워헤드 지그(10)에 장착되는 모재(20)에는 제1 분사부(22)가 모재(20) 중심의 동심원 상에 4개 형성될 수 있다. 이에 대응하여 샤워헤드 지그(10)의 모재장착부(14) 중심의 동심원 상에 삽입홈(13)이 4개 형성될 수 있다.
이외에도 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 삽입홈(13)을 샤워헤드 지그(10)의 모재장착부(14)를 중심의 동심원 상으로 8개 또는 12개가 원형으로 배치할 수 있다. 상기와 같이 삽입홈(13)을 제1 분사부(22)보다 많은 개수로 형성하게 되면 모재(20)에 형성된 제1 분사부의 개수에 관계없이 모재(20)가 모재장착부(14)에 안착될 수 있다. 즉, 샤워헤드의 종류에 따라 기체를 분사하는 분사부의 수와 위치가 차이가 날 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드 지그(도 5 참고)에서는 삽입홈(13)을 모재장착부(14)의 중심을 기준으로 복수의 동심원 상에 각각 복수 개를 형성하여 여러 종류의 모재를 장착하여 가공하는 것이 가능해질 수 있게 된다.
이때, 삽입홈(13)의 내면과 제1 분사부(22)는 접하지 않고 삽입홈(13) 내에 제1 분사부(22)가 안착되게 구성될 수 있다.
상기 구성의 샤워헤드 지그(10)를 이용하여 모재(20)를 가공할 때, 샤워헤드 지그(10)의 상면에만 모재(20)를 장착하여 가공하는 제1 실시예와, 샤워헤드 지그(10)의 상, 하면에 모재(20)를 각각 장착하여 가공하는 제2 실시예가 있다. 이때, 제2 실시예는 샤워헤드 지그(10)의 상면에서는 모재(20)의 상면이나 하면을 가공하고, 샤워헤드 지그(10)의 하면에 다른 모재를 장착하여 다른 모재의 상면을 가공하는 방법이다.
상세하게 도 3을 참고하면 제1 실시예는 샤워헤드 지그(10)의 상면에 형성된 모재삽입홈(16)에 모재(20) 하면 가장자리를 삽입하여 모재(20) 상면을 가공한다. 이후, 모재(20)를 뒤집어 샤워헤드 지그(10) 상면에 모재(20) 상면이 장착되게 한 뒤 모재(20) 하면을 가공하는 방법이다.
한편, 도 4를 참고하면 제2 실시예는 샤워헤드 지그(10) 상면에 모재(20) 상면이나 하면을 장착하여 모재(20) 상면이나 하면을 가공한다. 본 발명에서는 모재(20)의 하면이 샤워헤드 지그(10) 상면에 장착된 예를 들기로 한다. 즉, 상기 모재(20) 상면 가공이 완료되면 모재(20)와 샤워헤드 지그(10)를 뒤집어 모재(20) 상면이 샤워헤드 지그(10) 상면에 장착되게 한 뒤 모재(20) 하면을 가공한다. 이때, 샤워헤드 지그(10) 하면에 다른 모재를 장착하여 다른 모재(20)의 상면이 가공되게 할 수 있다.
상기 제2 실시예를 이용하여 모재(20)를 가공할 경우 한번에 샤워헤드 지그(10) 양 면에 서로 다른 2개의 모재(20)를 동시에 가공하거나 하나의 모재(20)를 순차적으로 가공할 수 있는 효과가 있다.
상기 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 샤워헤드 지그(10)를 이용하여 샤워헤드를 가공하는 방법은 샤워헤드 지그(10)에 장착되는 모재(20)를 가공하는 전(前) 가공 과정과, 전 가공 과정이 완료된 모재(20)를 샤워헤드 지그(10)에 장착하여 샤워헤드로 가공하는 후(後) 가공 과정을 포함한다.
이하 도 7 내지 도 9를 참고하여 상기 구성의 샤워헤드 지그(10)를 이용하여 모재(20)를 샤워헤드로 가공하는 과정을 살펴보기로 한다.
도 7은 샤워헤드로 가공되는 모재의 전(前) 가공 과정을 도시한 순서도이고, 도 8은 도 7의 전 가공을 완료한 모재를 샤워헤드 지그에 장착하여 제1 실시예를 통해 샤워헤드로 가공하는 후(後) 과정을 도시한 순서도이며, 도 9는 도 7의 전 과정을 완료한 모재를 샤워헤드 지그에 장착하여 제2 실시예를 통해 샤워헤드로 가공하는 후 과정을 도시한 순서도이다.
우선 도 7을 참고하여 전 과정을 살펴보면 우선 샤워헤드 지그(10)에 장착되는 사각 형상의 모재(20)를 면판에 고정한 뒤, 고정된 모재(20)를 원형으로 가공한다.
이때, 모재(20)는 MCT(Machining Center)에서 황삭(荒削_Rough Grinding) 가공을 통해 표면의 평탄도가 향상될 수 있다. 또한, 모재(20)는 모재(20)가 샤워헤드로 가공되고 공정챔버에 장착되었을 때, 액체나 가스를 웨이퍼 상에 분사할 수 있는 제1 분사부(22)의 외형을 형성하는 가공을 거친다.
상기 모재(20)를 원형으로 가공하면 모재(20)의 가장자리 면과 하면을 정삭 가공한다. 상기 정삭(Finishing) 가공을 통해 모재(20)의 가장자리 면과 하면의 평탄도를 높이게 된다.
이후 모재(20)를 샤워헤드 지그(10)에 장착하여 후 과정을 거친다. 보다 자세하게, 도 8을 참고하면 전 과정이 완료된 모재(20)를 모재장착부(14)에 장착한다. 이때, 모재(20)의 가공홈(23)이 모재장착부(14)의 삽입홈(13)과 마주하도록 모재(20)의 하면이 모재장착부(14)에 안착되게 한다.
상기 모재(20)가 샤워헤드 지그(10)에 장착되면 제1 분사부(22) 내부에 홀을 형성한다. 이후 가공된 모재가 샤워헤드로 공정챔버에 장착되면 앞서 형성된 홀을 통해 제1 분사부(22)로 액체나 가스가 분사된다.
상기 제1 분사부(22)가 형성된 모재(20)는 샤워헤드 지그(10)에서 분리한 후 뒤집어 샤워헤드 지그(10)의 상면에 재 위치시켜 고정한다. 이후, 모재(20)의 하면에 제1 분사부(22) 주변에 형성된 미세한 홀의 복수의 제2 분사부(24)를 가공한다.
한편, 샤워헤드 지그(10)에서 모재(20)를 가공하여 제2 분사부(24)를 형성할 때, 모재(20) 표면에 버(burr)가 발생하기도 하였다. 그런데 본 발명의 실시예에서는 모재(20)가 지그에 밀착되어 가공되므로 모재(20) 표면에 버 발생을 최소화할 수 있다.
이때, 제2 분사부(24)는 제1 분사부(22)보다 작은 홀로 형성될 수 있다. 상기와 같이 제1 분사부(22)와 제2 분사부(24)의 크기를 다르게 형성하여 다양한 크기의 액체 또는 기체가 제1 및 제2 분사부(22, 24)를 통해 웨이퍼 표면에 분사될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 제2 분사부(24)가 제1 분사부(22)보다 작은 크기로 형성된 예를 들지만, 다르게는 제1 분사부(22)가 제2 분사부(24)보다 작은 크기로 형성될 수 있음은 물론이다.
이와 다르게, 도 9를 참고하면 전 과정이 완료된 모재(20)를 샤워헤드 지그(10) 상면에 장착하여 모재(20) 상면의 제1 분사부(22) 내부에 홀을 형성한다. 제1 분사부(22) 내부에 홀을 형성한 뒤, 모재(20)를 뒤집어 모재(20) 상면이 샤워헤드 지그(10) 상면과 접하도록 샤워헤드 지그(10) 상면에 모재(20)를 장착한다. 이후, 모재(20) 하면에 제1 분사부(22) 주변으로 제2 분사부(24)를 형성한다.
이때, 샤워헤드 지그(10) 하면에는 전 과정이 완료된 다른 모재를 장착하여 다른 모재의 상면을 가공할 수 있다.
상기 가공공정을 통해 샤워헤드를 가공하는 작업자가 초보자라고 하여도 쉽게 모재(20)를 가공할 수 있게 된다. 일반적으로 샤워헤드를 가공하기 위해 모재(20)의 한 면을 가공하는 시간은 7 ~ 8 시간 정도의 장시간이 필요하다.
이때, 본 발명은 모재(20)의 상면을 샤워헤드 지그(10) 상면에서 가공하면, 모재(20)를 뒤집어 샤워헤드 지그(10)의 상면에 장착하여 모재(20)의 하면을 가공한다. 이때, 샤워헤드 지그(10)의 하면에는 또 다른 모재가 장착되어 상면이 가공될 수 있다.
상기 작업 방법에 의하여 초보자가 작업을 실시하여도 모재(20)와 샤워헤드 지그(10)만 뒤집는 작업만이 필요하므로 샤워헤드를 가공하기 위한 복잡한 과정이 요구되지 않는다.
또한, 하나의 샤워헤드 지그(10) 양 면에 모재(20)를 모두 장착하여 가공할 수 있으므로, 샤워헤드를 생산하기 위한 작업 지그의 개수를 최소로 하여 샤워헤드를 생산할 수 있게 된다.
더욱이, 하나의 샤워헤드 지그(10)를 이용하여 서로 다른 두 개의 모재를 동시 또는 순차적으로 가공할 수 있게 된다.
또한, 하나의 샤워헤드 지그(10)를 이용하여 다종의 샤워헤드를 가공할 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10: 샤워헤드 지그
12: 베이스
14: 모재장착부
16: 모재삽입홈
18a, 18b: 제1 및 제2 분리안내부
20: 모재

Claims (5)

  1. 사각 형상의 베이스 상면에 형성되며, 샤워헤드 모재가 장착되는 원형의 모재장착부;
    상기 모재장착부의 외주를 따라 형성되며, 상기 모재의 가장자리 면이 삽입되는 모재삽입홈;
    상기 베이스 상면 외측에서 상기 모재삽입홈의 일부까지 연통되게 형성되고, 상기 베이스 상면에서 상기 모재의 가공이 완료되면 상기 모재장착부에서 상기 모재의 분리를 안내하는 제1 분리안내부; 및
    상기 베이스 하면 외측에서 상기 베이스 하면 중심을 향해 연통되게 형성되어 상기 베이스 하면에서 상기 모재의 가공이 완료되면 상기 베이스 하면에서 상기 모재의 분리를 안내하는 제2 분리안내부;
    를 포함하고,
    상기 모재장착부의 상면에 상기 모재의 상면에 돌출 형성된 제1 분사부가 삽입되어 장착되고, 상기 모재장착부의 중심을 기준으로 복수의 동심원상에 배치되는 복수의 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드 지그.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 모재삽입홈의 원주를 따라 상기 모재장착부에 상기 모재를 장착, 고정하기 위한 베이스 측 제1 결합공이 복수개 형성되며,
    상기 베이스 측 제1 결합공과 대응하는 위치에 상기 모재를 상기 베이스의 하면에 장착, 고정하기 위한 베이스 측 제2 결합공이 복수개 형성되는 샤워헤드 지그.
  4. 사각 형상의 베이스 상면에 형성되며, 샤워헤드 모재가 장착되는 원형의 모재장착부; 상기 모재장착부의 외주를 따라 형성되며, 상기 모재의 가장자리 면이 삽입되는 모재삽입홈; 상기 베이스 상면 외측에서 상기 모재삽입홈의 일부까지 연통되게 형성되고, 상기 베이스 상면에서 상기 모재의 가공이 완료되면 상기 모재장착부에서 상기 모재의 분리를 안내하는 제1 분리안내부; 및 상기 베이스 하면 외측에서 상기 베이스 하면 중심을 향해 연통되게 형성되어 상기 베이스 하면에서 상기 모재의 가공이 완료되면 상기 베이스 타면에서 상기 모재의 분리를 안내하는 제2 분리안내부; 를 포함하고, 상기 모재장착부의 상면에 상기 모재의 상면에 돌출 형성된 제1 분사부가 삽입되어 장착되고, 상기 모재장착부의 중심을 기준으로 복수의 동심원상에 배치되는 복수의 삽입홈이 형성되는 샤워헤드 지그의 상면에 제1 모재를 장착하는 단계;
    상기 샤워헤드 지그의 하면에 제2 모재를 장착하는 단계; 및
    상기 제1 모재 및 제2 모재 중 어느 하나를 가공하는 단계를 포함하는 샤워헤드 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 모재에 대한 가공이 이루어지면 상기 제1 모재의 방향을 반대로 하여 상기 샤워헤드 지그에 장착한 후 상기 제1 모재를 가공하는 단계를 포함하는 샤워헤드 제조방법.
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