KR101895838B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 지지부 상에 공정 가스를 국부적으로 분사하는 복수 개의 가스 분사 모듈을 가지는 가스 분사부를 포함하고, 상기 복수 개의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 제 1 전극을 포함하도록 형성된 하우징, 및 상기 제 1 전극과 이격되도록 배치된 제 2 전극을 가지는 전극 부재를 포함하며, 상기 제 2 전극은 복수 개로 분기되어 상기 제 1 전극 사이에 배치된 기판 처리 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 플라즈마 효율을 향상시키고, 플라즈마에 의한 기판과 박막의 손상을 방지할 수 있도록 한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 평판 디스플레이 등을 제조하기 위해서는 기판 표면에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 또는 광학적 패턴을 형성하여야 하며, 이를 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막 증착 공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토 공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 수행하게 된다.
이러한 반도체 제조 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 기판 처리 장치의 내부에서 진행되며, 최근에는 플라즈마를 이용하여 증착 또는 식각 공정을 수행하는 기판 처리 장치가 많이 사용되고 있다.
플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에는 플라즈마를 이용하여 박막을 형성하는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장치, 및 박막을 식각하여 패터닝하는 플라즈마 식각 장치 등이 있다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치는 챔버(10), 플라즈마 전극(20), 서셉터(30), 및 가스 분사 수단(40)을 구비한다.
챔버(10)는 기판 처리 공정을 위한 반응 공간을 제공한다. 이때, 챔버(10)의 일측 바닥면은 반응 공간을 배기시키기 위한 배기구(12)에 연통된다.
플라즈마 전극(20)은 반응 공간을 밀폐하도록 챔버(10)의 상부에 설치된다.
플라즈마 전극(20)의 일측은 전원 케이블을 통해 RF(Radio Frequency) 전원(22)에 전기적으로 접속된다. 이때, RF 전원(22)은 RF 전력을 생성하여 플라즈마 전극(20)에 공급한다.
또한, 플라즈마 전극(20)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급관(24)에 연통된다.
서셉터(30)는 챔버(10)의 내부에 설치되어 외부로부터 로딩되는 복수의 기판(S)을 지지한다. 이러한 서셉터(30)는 플라즈마 전극(20)에 대향되는 대향 전극으로써, 서셉터(30)를 지지하는 지지축(32)을 통해 전기적으로 접지된다. 이때, 지지축(32)은 지지축(32)과 챔버(10)의 하면을 밀봉하는 벨로우즈(34)에 의해 감싸여진다.
가스 분사 수단(40)은 서셉터(30)에 대향되도록 플라즈마 전극(20)의 하부에 설치된다. 상기 가스 분사 수단(40)과 플라즈마 전극(20) 사이에는 플라즈마 전극(20)을 관통하는 가스 공급관(24)으로부터 공급되는 공정 가스가 공급되는 가스 버퍼 공간(42)이 형성된다. 이러한, 가스 분사 수단(40)은 가스 버퍼 공간(42)에 연통된 복수의 가스 분사홀(44)을 통해 공정 가스를 반응 공간에 분사한다.
이와 같은, 일반적인 기판 처리 장치는 복수의 기판(S)을 서셉터(30)에 로딩시킨 다음, 챔버(10)의 반응 공간에 소정의 공정 가스를 분사함과 아울러 플라즈마 전극(20)에 RF 전력을 공급해 서셉터(30)와 가스 분사 수단(40) 사이의 반응 공간에 플라즈마를 형성함으로써 플라즈마를 이용해 공정 가스의 소스 물질을 기판(S) 상에 증착하게 된다.
그러나, 일반적인 기판 처리 장치는 서셉터(30)의 상부 전영역에 플라즈마를 형성하므로 플라즈마 효율이 저하되고, 플라즈마에 의해서 기판(S)과 기판(S)에 형성되는 박막이 손상될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 플라즈마 효율을 향상시키고, 플라즈마에 의한 기판과 박막의 손상을 방지할 수 있도록 한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 공정 가스를 분사하는 가스 분사 모듈의 조립성을 향상시킬 수 있도록 한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지부 상에 공정 가스를 국부적으로 분사하는 복수 개의 가스 분사 모듈을 가지는 가스 분사부를 포함하고, 상기 복수 개의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 제 1 전극을 포함하도록 형성된 하우징; 상기 제 1 전극과 이격되도록 배치된 제 2 전극을 가지는 전극 부재; 상기 공정 가스를 상기 하우징의 내부에 배치된 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 갭 공간에 분사하는 내부 프레임을 포함할 수 있다. 상기 하우징은 상기 제 2 전극이 삽입 배치되는 전극 삽입홀을 포함할 수 있다. 상기 내부 프레임은 상기 전극 삽입홀에 대응되도록 형성되어 상기 제 2 전극이 관통하는 전극 관통홀; 상기 전극 관통홀의 주변에 형성되어 상기 갭 공간에 공정 가스를 분사하는 복수 개의 가스 분사홀; 및 외부로부터 공급되는 공정 가스를 상기 복수 개의 가스 분사홀로 분배하는 가스 공급 유로를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지부 상에 공정 가스를 국부적으로 분사하는 복수 개의 가스 분사 모듈을 가지는 가스 분사부를 포함하고, 상기 복수 개의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 제 1 전극을 포함하도록 형성된 하우징, 및 상기 제 1 전극과 이격되도록 배치된 제 2 전극을 가지는 전극 부재를 포함하며, 상기 제 2 전극은 복수 개로 분기되어 상기 제 1 전극 사이에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지부 상에 공정 가스를 국부적으로 분사하는 복수 개의 가스 분사 모듈을 가지는 가스 분사부를 포함하고, 상기 복수 개의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 제 1 전극을 포함하도록 형성된 하우징, 및 상기 제 1 전극과 이격되도록 배치된 제 2 전극을 가지는 전극 부재를 포함하며, 상기 제 2 전극은 복수 개로 분기되어 상기 제 1 전극 사이에 배치될 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기판과의 간격보다 상대적으로 좁은 간격으로 나란하게 배치된 제 2 전극과 제 1 전극 간에 플라즈마 방전이 발생되기 때문에 플라즈마 효율이 향상될 수 있으며, 플라즈마 방전이 기판의 상면까지 전달되지 않아 플라즈마 방전에 의한 기판과 박막의 손상이 방지된다.
둘째, 핀(Pin) 조립 방식을 이용해 제 1 전극을 포함하는 하우징을 챔버 리드에 결합시킴으로써 공정 가스를 분사하기 위한 가스 분사 모듈의 조립성이 향상된다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 도 2의 선 I-I'의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 하우징의 일 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 내부 프레임의 일 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 5의 선 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 전극 부재의 일 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 박막 증착 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 도 2의 선 I-I'의 단면을 나타내는 단면도이다.
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도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 박막 증착 공정을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 가스 분사 모듈을 설명하기 위한 도 2의 선 I-I'의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 반응 공간을 제공하는 공정 챔버(110), 공정 챔버(100)의 내부에 설치되어 기판(S)을 지지하는 기판 지지부(120), 공정 챔버(110)의 상부를 덮는 챔버 리드(Chamber Lid; 130), 및 챔버 리드(130)에 일정한 간격으로 설치되어 기판 지지부(120) 상에 공정 가스를 국부적으로 분사하는 복수 개의 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)을 가지는 가스 분사부(140)를 포함한다.
상기 공정 챔버(110)는 박막 증착 공정을 위한 반응 공간을 제공한다. 상기 공정 챔버(110)의 바닥면 및/또는 측면은 반응 공간의 가스 등을 배기시키기 위한 배기구(미도시)에 연통될 수 있다.
상기 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 내부에서 회전 가능하게 설치된다. 이러한, 기판 지지부(120)는 공정 챔버(110)의 바닥면을 관통하는 회전축(미도시)에 의해 지지되며, 전기적으로 전위를 갖거나 접지될 수 있다.
상기 기판 지지부(120)는 외부의 기판 로딩 장치(미도시)로부터 로딩되는 적어도 하나의 기판(S)을 지지한다. 이때, 기판 지지부(120)는 원판 형태를 가질 수 있다. 그리고, 상기 기판(S)은 반도체 기판 또는 웨이퍼가 될 수 있다. 이 경우, 기판 지지부(120)에는 복수 개의 기판(S)이 동심원 상에서 일정한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 기판 지지부(120)는 회전축의 회전에 따라 소정 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전됨으로써 정해진 순서에 따라 기판(S)이 가스 분사부(140)로부터 국부적으로 분사되는 공정 가스에 순차적으로 노출되도록 한다. 이에 따라, 기판(S)은 기판 지지부(120)의 회전 및 회전 속도에 따라 복수 개의 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 각각의 하부를 순차적으로 통과하게 되고, 이로 인해 기판(S)의 상면에는 분사된 공정 가스에 의해 소정의 박막이 증착된다.
상기 챔버 리드(130)는 공정 챔버(110)의 상부에 설치되어 공정 챔버(110)의 상부를 덮음으로써 상기 반응 공간을 밀폐시킨다. 그리고, 상기 챔버 리드(130)에는 가스 분사부(140)가 일정한 간격, 예를 들어 방사 형태를 가지도록 삽입 설치되는 복수 개의 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)를 포함하여 이루어 질 수 있다. 가스 분사부(140)는 상기 챔버 리드의 내부 또는 하부에 설치되는 가스 유로(미도시)와 연결되는 복수 개의 가스 분사홀(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
상기 복수 개의 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)는 챔버 리드(130)의 중심점을 기준으로 산개하여 배치될 수 있다. 상기 중심점을 기준으로 균일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 중심점을 기준으로 소정의 각도로 각기 같거나 다른 각도로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 도 2에서는, 챔버 리드(130)에 4개의 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)가 형성되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 챔버 리드(130)는 중심점을 기준으로 2N(단, N은 자연수)개 또는 2N+1개의 모듈 설치부를 구비할 수 있다. 이하, 챔버 리드(130)는 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)를 구비하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
상기 가스 분사부(140)는 상기 기판 지지부(120)의 각기 다른 영역에 국부적으로 대향되도록 챔버 리드(130)의 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d) 각각에 삽입 설치된 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나 이상은 전위차가 서로 다른 제 1 전극과 제 2 전극을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 가스 분사 모듈은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 갭 공간(GS)에 공정 가스를 분사할 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 각각에 플라즈마 전원으로부터 전위차가 서로 다른 전력을 인가하게 되면, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 플라즈마가 형성될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나 이상은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극에 사이에 형성되는 플라즈마를 이용해 공정 가스를 활성화시켜 기판 지지부(120) 상에 국부적으로 분사할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나 이상은 플라즈마를 이용해 공정 가스를 활성화시켜 기판 지지부(120) 상에 공정 가스를 분사할 수 있으므로, 상기 챔버 리드(130)의 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)에 설치되는 가스 분사 모듈에 따라서, 플라즈마를 이용하여 활성화된 공정 가스 분사 영역을 선택적으로 변경할 수도 있다.
상기 공정 가스는 기판(S)에 형성될 박막을 형성하기 위한 소스 가스와 반응 가스로 이루어질 수 있다.
상기 소스 가스는 기판(S)에 형성될 박막의 주성분을 포함하는 가스로서, 산화막, HQ(hydroquinone) 산화막, High-K 물질의 박막, 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti, Zr, Hf 등), 또는 알루미늄(Al) 물질을 포함하는 가스로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si) 물질을 포함하는 소스 가스는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine) 등이 될 수 있다.
상기 반응 가스는 플라즈마에 의해 활성화되어 소스 가스와 반응하여 박막을 형성하는 가스로 이루어진다. 이러한, 상기 반응 가스는 상기 소스 가스와 혼합되어 상기 갭 공간(GS)에 분사되거나, 소스 가스와 분리되어 갭 공간(GS)에 공급될 수 있다. 상기 반응 가스는 질소(N2), 이산화질소(N2O), 또는 산소(O2) 등이 될 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 기판(S)에 증착될 박막의 물질에 따라 선택될 수 있다.
상기 반응 가스는 플라즈마 발생(plasma Ignition)을 위한 보조 가스와 함께 갭 공간(GS)에 공급된다. 여기서, 상기 보조 가스는 아르곤(Ar), 제논(Ze), 또는 헬륨(He) 등의 비반응성 가스가 될 수 있다.
상기 플라즈마 전원은 고주파 전력 또는 RF(Radio Frequency) 전력, 예를 들어, LF(Low Frequency) 전력, MF(Middle Frequency), HF(High Frequency) 전력, 또는 VHF(Very High Frequency) 전력이 될 수 있다. 이때, LF 전력은 3㎑ ~ 300㎑ 범위의 주파수를 가지고, MF 전력은 300㎑ ~ 3㎒ 범위의 주파수를 가지고, HF 전력은 3㎒ ~ 30㎒ 범위의 주파수를 가지며, VHF 전력은 30㎒ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다. 여기서, 상기 플라즈마 전원의 주파수는 기판 처리 공정에 따라 3㎑ ~ 300㎒ 범위의 주파수를 가질 수 있다. 이러한, 상기 플라즈마 전원은 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나 이상의 가스 분사 모듈에 공급될 수 있다. 복수 개의 가스 분사 모듈이 플라즈마 전원과 연결될 때에는 적어도 하나의 전원 공급 케이블(미도시)을 통해 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)에 공통적으로 공급되거나, 동일한 또는 각기 다른 주파수를 가지도록 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)에 개별적으로 공급될 수 있다.
한편, 상기 전원 공급 케이블에는 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)에 공급되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시키기 위한 임피던스 매칭 회로(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 임피던스 매칭 회로는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중 적어도 하나로 구성되는 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 하우징의 일 예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 내부 프레임의 일 예를 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 도 5의 선 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이며, 도 7은 도 3에 도시된 전극 부재의 일 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4 내지 도 7을 도 3과 결부하여 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나의 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나 이상은 하우징(141), 전극 부재(143), 내부 프레임(145), 및 절연 부재(147)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4에서 알 수 있듯이, 일 실시 예에 따른 하우징(141)은 일부 또는 전부가 상기 챔버 리드(130)에 형성된 상기 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)의 내부에 위치할 수 있다. 이러한, 상기 하우징(141)은 챔버 리드(130)에 전기적으로 연결되거나 절연될 수 있다. 일 예로서, 상기 하우징(141)은 챔버 리드(130)에 전기적으로 연결되어 전기적으로 접지될 수 있다. 다른 예로서, 상기 하우징(141)은 상기 챔버 리드(130)와 전위차를 가질 수 있으며, 이 경우, 상기 하우징(141)과 상기 챔버 리드(130) 사이에는 전기적 절연 수단(미도시)이 설치된다.
한편, 상기 하우징(141)은 상기 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)의 내부에 위치하면서 상기 기판 지지부(120)를 대향하는 위치에 전극 삽입홀(141a)과 제 1 전극(E1)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극(E1)은 상기 하우징(141)과 상기 챔버 리드(130)의 전기적인 연결에 의해 상기 챔버 리드(130)와 동일하거나 유사한 전위를 갖게 되며, 상기 챔버 리드(130)가 접지되는 경우, 상기 하우징(141)을 통해 챔버 리드(130)에 전기적으로 연결되어 접지 전위를 가질 수 있다.
상기 전극 삽입홀(141a)은 상기 전극 부재(143)의 제 2 전극(E2)이 삽입되는 관통 홀일 수 있으며, 삽입되는 제 2 전극(E2)의 형상에 대응되는 형상일 수 있다.
상기 전극 삽입홀(141a)에는 복수 개의 제 2 전극(E2)이 삽입될 수도 있는데, 이 경우, 상기 복수 개의 제 2 전극(E2)은 상기 전극 삽입홀(141a)의 내부에 대칭적으로 배열될 수 있다.
상기 전극 삽입홀(141a)의 내부에 삽입된 상기 제 2 전극(E2)과 상기 전극 삽입홀(141a)을 마련하는 상기 제 1 전극(E1) 사이의 갭 공간(GS)에서 플라즈마가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 간의 간격은 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2)의 전위차에 의해 형성되는 플라즈마 쉬스(Plasma Sheath)보다 멀리 떨어져 있기 때문에 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)에서 플라즈마가 형성될 수 있다.
상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)은 상기 전극 삽입홀(141a)의 내부에 균일하게 마련될 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)에서 균일한 플라즈마가 형성될 수 있도록 유도하는데 있어서, 상기 갭 공간(GS)의 균일성이 기여될 수 있기 때문이다.
한편, 상기 전극 삽입홀(141a)과 상기 제 2 전극(E2)의 삽입 단면은 그 형상이 각각 다를 수 있으며, 이 경우, 상기 전극 삽입홀(141a) 내에서 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)은 균일하지 않을 수도 있다. 또한, 상기 전극 삽입홀(141a)의 관통 방향을 따라 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)은 균일하지 않을 수도 있다. 상기 갭 공간(GS)이 균일하지 않더라도, 상기 갭 공간(GS)은 상기 전극 삽입홀(141a) 내에서 수평 방향 또는 수직 방향으로 대칭성 있게 형성될 수 있다. 상기 갭 공간(GS)이 대칭성 있게 형성 된다면, 상기 플라즈마도 대칭성 있게 형성될 수 있다.
상기 제 1 전극(E1)은 상기 하우징(141)의 하부를 구성하는 것으로, 상기 기판 지지부(120) 쪽으로 나란하게 돌출될 수 있다. 한편, 상기 제 1 전극(E1)은 상기 하우징(141)의 상기 전극 삽입홀(141a)의 주변을 구성하면서 상기 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출될 수 있고, 상기 하우징(141)이 상기 제 2 전극(E2)을 둘러싸며 상기 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출될 수도 있다. 즉, 상기 제 1 전극(E1)은 상기 복수 개의 전극 삽입홀(141a)을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에는 2개의 전극 삽입홀(141a)이 형성된 제 1 전극(E1)이 도시되어 있다.
상기 전극 부재(143)는 일단이 상기 제 1 전극(E1)의 전극 삽입홀(141a) 내부에 삽입되어 제 2 전극(E2)을 구성하고, 타단은 상기 챔버 리드(130)의 외부로 연장될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 전극(E1)에 복수 개의 전극 삽입홀(141a)이 형성되어 있는 경우, 상기 제 2 전극(E2)은 상기 하우징(141)의 내부에서 분기되어 상기 복수 개의 전극 삽입홀(141a) 각각에 삽입됨으로써 복수 개의 제 1 전극(E1) 사이사이에 배치될 수 있다. 이렇게 구성되는 경우, 상기 공정 챔버(110)의 내부에서 기판(S) 위에는 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2)에 의해서 형성되는 갭 공간(GS)이 복수 개로 형성될 수 있다. 즉, 플라즈마가 형성되는 공간인 갭 공간(GS)이 늘어나는 만큼, 상기 기판(S)에 대해 플라즈마에 의하여 활성화된 공정 가스가 분사하는 영역이 늘어날 수 있다.
상기 제 1 전극(E1)의 하면은 기판(S)의 상면으로부터 제 1 간격(D1)만큼 이격되도록 챔버 리드(130)에 형성된 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d)의 내부에 위치하거나 챔버 리드(130)의 하면으로부터 기판 지지부(120) 쪽으로 돌출될 수 있다.
상기 내부 프레임(145)은 상기 하우징(141)의 내부 공간에 설치될 수 있다. 상기 내부 프레임(145)은 외부로부터의 공정 가스를 상기 공정 챔버(110)의 내부로 공급하기 위한 가스 공급 유로를 포함한다. 상기 내부 프레임(145)이 설치되는 공간은 상기 하우징(141)의 상면 가장자리 부분을 제외한 나머지 상면으로부터 일정한 깊이로 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 3, 도 5 및 도 6에서 알 수 있듯이, 일 실시 예에 따른 내부 프레임(145)은 상기 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)에 공정 가스를 분사한다. 이를 위해, 상기 내부 프레임(145)은 전극 관통홀(145a), 공정 가스 유로(145b), 및 복수 개의 가스 분사홀(145c)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 전극 관통홀(145a)은 상기 내부 프레임(145)에 하부에 형성될 수 있다. 이러한, 상기 전극 관통홀(145a)에는 상기 전극 부재(143)의 제 2 전극(E2)이 관통 삽입될 수 있다. 이때, 상기 제 2 전극(E2)은 상기 챔버 리드(130)의 외부에서 상기 전극 관통홀(145a)을 관통하여 상기 하우징(141)의 전극 삽입홀(141a) 내부까지 연장된다. 즉, 상기 제 2 전극(E2)은 상기 하우징(141)의 내부에 위치하면서, 상기 내부 프레임(145)의 내부에서 분기되어 상기 내부 프레임(145)의 전극 관통홀(145a)을 각각 관통하여 상기 하우징(141)의 전극 삽입홀(141a) 각각에 삽입 배치된다. 상기 제 2 전극(E2)은 상기 전극 삽입홀(141a)과 상기 전극 관통홀(145a)을 통과하여 연장되어 상기 기판 지지부(120) 쪽으로 나란하게 돌출될 수 있다.
상기 제 1 전극(E1)에 복수 개의 전극 삽입홀(141a)이 형성되어 있는 경우, 상기 내부 프레임(145)의 상기 전극 관통홀(145a)은 상기 복수 개의 전극 삽입홀(141a) 각각에 중첩되도록 복수 개로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 2 전극(E2)이 상기 하우징(141)의 내부에서 분기되고, 분기된 부분이 상기 전극 삽입홀(141a)에 삽입되는 경우, 상기 내부 프레임(145)의 전극 관통홀(145a)은 상기 전극 삽입홀(141a)에 중첩되도록 복수 개로 형성될 수 있다.
상기 전극 관통홀(145a)은 상기 하우징(141)의 전극 삽입홀(141a)과 연통되며, 상기 전극 삽입홀(141a)보다 작은 면적을 가질 수 있다. 즉, 상기 전극 관통홀(145a)이 상기 전극 삽입홀(141a)보다 작은 면적을 가질 경우, 상기 전극 관통홀(145a)을 둘러싸는 내부 프레임(145)의 하면 일부분이 상기 전극 삽입홀(141a)에 노출될 수 있다.
상기 전극 관통홀(145a)에 삽입된 상기 제 2 전극(E2)과 상기 전극 관통홀(145a)의 내측벽 사이의 갭은 전술한 제 1 전극(E1)과 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)과 동일할 수 있다. 하지만, 상기 제 2 전극(E2)과 상기 전극 관통홀(145a)의 내측벽 사이의 갭에서 플라즈마가 형성되는 것이 바람직하지 않는 경우, 상기 갭은 상기 갭 공간(GS)보다 작은 것이 바람직하고, 플라즈마 쉬스(Plasma Sheath)보다 작은 값일 경우 더욱 바람직하다.
상기 공정 가스 유로(145b)는 상기 내부 프레임(145)의 내부에 형성되어 공정 챔버(110) 외부의 공정 가스 공급 라인(미도시)에 연결된다. 이러한, 상기 공정 가스 유로(145b)는 수직 유로(145b1), 제 1 수평 유로(145b2), 및 제 2 수평 유로(145b3)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 수직 유로(145b1)는 상기 내부 프레임(145)의 일측벽 내부에 형성되어 상기 공정 가스 공급 라인을 통해 외부의 가스 공급부(미도시)로부터 공정 가스가 공급(또는 주입)된다. 여기서, 상기 수직 유로(145b1)는 상기 내부 프레임(145)의 일측벽 상면과 하면을 수직 방향(Z)으로 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 내부 프레임(145)에 다른 종류의 공정 가스들이 공급되는 경우, 상기 수직 유로(145b1)는 상기 내부 프레임(145)의 다른 측벽에 추가로 형성될 수 있다.
상기 제 1 수평 유로(145b2)는 상기 내부 프레임(145)의 내부에 제 1 수평 방향(Y)으로 형성되어 상기 수직 유로(145b1)에 연통된다. 이에 따라, 상기 수직 유로(145b1)을 통해 공급된 공정 가스는 상기 제 1 수평 유로(145b2)를 통해 수평 방향으로 분배될 수 있다.
상기 제 2 수평 유로(145b3)는 상기 제 1 수평 유로(145b2)에 연결되고, 상기 내부 프레임(145)의 하면에서 상기 전극 관통홀(145a)의 주변에 형성될 수 있다. 상기 제 2 수평 유로(145b3)는 상기 제 1 수평 유로(145b2)를 따라 복수 개로 분기될 수 있다. 상기 제 2 수평 유로(145b3)는 상기 전극 관통홀(145a)의 형상에 따라서, 원 또는 직선 형태로 형성될 수 있고, 상기 전극 관통홀(145a)의 주변 일부만을 따라 형성될 수도 있다.
상기 제 2 수평 유로(145b3)의 양 끝단 중 적어도 하나는 공정 챔버(110)의 반응 공간에 개방될 수도 있고, 밀봉되거나 분리 가능한 마개와 같은 별도의 밀봉 부재(146)에 의해 밀봉될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에서는, 상기 수직 유로(145b1)와 상기 제 1 수평 유로(145b2)가 상기 내부 프레임(145)의 단변 일측에 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 복수 개의 제 2 수평 유로(145b3) 각각에 균일한 공정 가스를 공급하거나, 상기 복수 개의 제 2 수평 유로(145b3) 중 일부의 제 2 수평 유로에 소스 가스를 공급함과 동시에 나머지 제 2 수평 유로에 반응 가스를 공급하기 위해, 상기 수직 유로(145b1)과 상기 제 1 수평 유로(145b2)는 상기 내부 프레임(145)의 단변 타측에 추가로 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 가스 분사홀(145c) 각각은 상기 제 2 수평 유로(145b3)를 따라 상기 내부 프레임(145)의 하면에 형성될 수 있다. 즉, 외부로부터 상기 내부 프레임(145)에 공급된 공정 가스는 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)을 통해서 상기 공정 챔버(110)의 반응 공간으로 공급될 수 있다. 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)은 상기 내부 프레임(145)에 형성되지만, 상기 하우징(141)에 형성된 제 1 전극(E1)과 상기 제 2 전극(E2) 사이의 상기 갭 공간(GS)에 연통될 수 있다.
상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)은 상기 제 2 수평 유로(145b3)를 따라서 균일한 간격으로 형성될 수도 있으며, 이 경우, 가스를 균일하게 할 수 있는 이점이 있다. 한편, 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)은 상기 제 2 수평 유로(145b3)를 따라 간격을 달리하여 형성될 수도 있으며, 이 경우, 상기 공정 챔버(110)의 증착 불균일성을 해소하는데 기여할 수도 있다.
이와 같은, 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c) 각각은 수직 유로(145b1)와 제 1 수평 유로(145b2)를 통해 복수 개의 제 2 수평 유로(145b3)에 공급되는 공정 가스를 상기 갭 공간(GS)에 분사한다. 여기서, 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)은 상기 갭 공간(GS)에 대해서 수직하게 형성될 수도 있고, 일정한 기울기를 가지도록 형성되어 공정 가스를 일정한 각도로 분사할 수도 있다. 또한 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)의 일부는 수직하게 다른 일부는 일정한 기울기를 가지도록 형성되어 각각 공정 가스를 수직하게 또는 일정한 각도로 분사할 수도 있다. 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)이 일정한 기울기로 형성될 경우, 상기 내부 프레임(145) 내부에서 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)과 연결되는 상기 제 2 수평 유로(145b3)를 보다 더 용이하게 형성할 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나는 상기 공정 가스 공급 유로의 개수나 형상이 다른 내부 프레임(145)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나는 상기 복수 개의 가스 분사홀(145c)의 가스 분사 각도나 간격이 다른 내부 프레임(145)을 포함할 수 있다. 상이한 구조의 내부 프레임(145)의 배치는 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나에서 내부 프레임(145)을 교체함으로써 달성될 수 있다. 상이한 가스 분사가 가능한 가스 분사 모듈의 배치는 공정 챔버(110) 내부의 각 가스 분사 영역에서 요구되는 공정 특성에 따라 그에 적합한 가스 분사가 되도록 하는데 기여할 수 있다.
다시 도 3에서, 상기 절연 부재(147)는 상기 내부 프레임(145)의 내부에 배치된 전극 부재(143)를 둘러 싸도록 형성되어 전극 부재(143)를 내부 프레임(145)으로부터 전기적으로 절연시킨다.
이상과 같은, 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나가 하우징(141), 전극 부재(143), 내부 프레임(145), 및 절연 부재(147)를 포함하여 구성될 때, 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)은 각 가스 분사 모듈의 하우징(141)을 상기 챔버 리드(130)의 제 1 내지 제 4 모듈 설치부(130a, 130b, 130c, 130d) 중 어느 하나에 삽입하여 결합시킴으로써 설치할 수 있다.
상기 하우징(141)은 상기 모듈 설치부의 내부에 삽입되면서 상면 일부가 상기 챔버 리드(130)의 상면에 결합될 수 있다. 이때, 상기 하우징(141)은 복수 개의 제 1 핀 삽입홀(141b)를 포함하며, 상기 복수 개의 제 1 핀 삽입홀(141b)은 챔버 리드(130) 상면에 연장된 부분에 결합되는 상기 하우징(141)의 상면 일부에 형성될 수 있다. 상기 하우징(141)과 상기 챔버 리드(130) 간의 결합은 상기 복수 개의 제 1 핀 삽입홀(141b)에 볼트(bolt) 또는 스크류(screw)가 아닌 핀(Pin)과 같은 결합 수단(150)을 삽입하거나 체결함으로써 달성될 수 있다.
한편, 상기 하우징(141)이 상기 챔버 리드(130)에 결합된 상태에서 상기 내부 프레임(145)은 상기 하우징(141)과 분리되거나 결합될 수 있다. 특히, 상기 내부 프레임(145)이 상기 하우징(141)의 상면에서 상기 하우징(141)과 결합될 수 있는데, 이 경우 상기 내부 프레임(145)의 상면 일부는 상기 하우징(141)의 상면 일부에 중첩되고, 상기 내부 프레임(145)의 상면 일부에는 상기 복수 개의 제 1 핀 삽입홀(141b)에 중첩되는 복수개의 제 2 핀 삽입홀(145e)이 형성되게 된다. 이에 따라, 상기 제 1 내지 제 4 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 하나 이상은 상기 챔버 리드(130)에 결합된 상태에서 각 가스 분사 모듈의 하우징(141)으로부터 상기 내부 프레임(145)을 분리하면 가스 분사 모듈의 일부를 상기 챔버 리드(130)로부터 분리해 낼 수 있다.
도 3 및 도 7에서 알 수 있듯이, 일 실시 예에 따른 전극 부재(143)는 복수 개의 제 1 전극(E1) 사이의 갭 공간(GS)에 배치되도록 상기 내부 프레임(145)의 전극 삽입홈(145d; 도 5 내지 도 6 참조)에 삽입 설치될 수 있다. 이를 위해, 상기 전극 부재(143)는 급전부(143a), 및 제 2 전극(E2)을 포함하여 이루어진다.
상기 급전부(143a)는 수직 방향(Z)으로 세워진 직사각 형태의 플레이트로 이루어져 플라즈마 전원에 접속되어 내부 프레임(145)의 전극 삽입홈(143d)에 수직하게 삽입된다.
상기 제 2 전극(E2)은 상기 급전부(143a)의 하면에 일체화되어 복수 개의 제 1 전극(E1) 사이사이에 배치된다. 즉, 상기 제 2 전극(E2)은 직사각 형태의 수평 전극 플레이트(143b1), 및 수평 전극 플레이트(143b1)의 양 끝단으로부터 수직하게 절곡된 한 쌍의 수직 전극 플레이트(14532)를 가지는 "∩"자 형태의 단면을 가지도록 형성된다.
상기 수평 전극 플레이트(143b1)는 상기 급전부(143a)의 하면에 결합되어 상기 전극 삽입홈(145d)에 배치된다.
상기 한 쌍의 수직 전극 플레이트(143b2) 각각은 내부 프레임(145)의 전극 관통홀(145a)과 하우징(141)의 전극 삽입홀(141a)을 관통해 상기 복수 개의 제 1 전극(E1) 사이사이에 배치된다. 여기서, 상기 한 쌍의 수직 전극 플레이트(143b2) 각각의 하면은 기판(S)의 상면으로부터 제 2 간격(D2; 도 3 참조)만큼 이격될 수 있다.
상기 한 쌍의 수직 전극 플레이트(143b2) 각각과 마주보는 제 1 전극(E1) 사이에는 상기 갭 공간(GS)이 마련된다. 이러한, 상기 갭 공간(GS)에는 내부 프레임(145)의 가스 분사홀(145c)들을 통해 공정 가스가 분사되고, 제 2 전극(E2)에 인가되는 플라즈마 전원과 제 1 전극(E1)에 인가되는 접지 전원에 의한 전기장에 의해 플라즈마가 형성된다. 이에 따라, 상기 갭 공간(GS)에 분사되는 공정 가스는 플라즈마에 의해 활성화되어 기판(S) 상에 분사된다.
상기 갭 공간(GS)의 간격은 제 1 전극(E1)과 제 2 전극(E2)의 대향면 사이에 거리로서, 상기 제 1 및 제 2 간격(D1, D2)보다 상대적으로 좁게 마련된다. 만약, 상기 갭 공간(GS)의 간격이 상기 제 1 및 제 2 간격(D1, D2)보다 넓을 경우, 제 2 전극(E2)과 기판 지지부(120) 사이에 플라즈마 이상 방전이 생길 수 있고, 이러한 플라즈마 이상 방전에 의해 기판(S) 또는 기판(S)에 증착되는 박막이 손상될 수 있다. 이에 따라, 도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 갭 공간(GS)의 간격은 제 2 전극(E2)과 기판 지지부(120) 사이의 제 2 간격(D2)보다 상대적으로 좁기 때문에 플라즈마가 상기 갭 공간(GS)의 내부에 형성되거나 기판(S)의 상면으로부터 이격된 갭 공간(GS)의 하부 영역에 형성되어 상기 플라즈마 이상 방전에 의한 문제가 방지된다.
한편, 상기 제 2 전극(E2), 즉 한 쌍의 수직 전극 플레이트(143b2) 각각의 하면과 기판(S) 간의 제 2 간격(D2)은 상기 제 1 전극(E1)과 기판(S) 간의 제 1 간격(D1)과 동일하거나 다를 수 있다.
일 예로서, 상기 제 2 전극(E2)의 하면이 상기 제 1 전극(E1)의 하부로 돌출되지 않아 상기 제 1 전극(E1)보다 상대적으로 기판(W)으로부터 멀게 위치한 경우, 상기 제 1 및 제 2 전극(E1, E2) 간에 형성되는 플라즈마의 효율이 높으며, 플라즈마에 의한 제 2 전극(E2)의 손상이 방지된다는 장점이 있다.
다른 예로서, 상기 제 2 전극(E2)의 하면이 상기 제 1 전극(E1)의 하부로 돌출되어 상기 제 1 전극(E1)보다 상대적으로 기판(W)에 가깝게 위치한 경우, 상기 제 1 및 제 2 전극(E1, E2) 간에 플라즈마가 안정적으로 형성되고, 플라즈마에 의한 기판(W) 및 박막의 손상이 방지된다는 장점이 있다.
따라서, 상기 제 2 전극(E2)의 하면과 기판(S) 간의 제 2 간격(D2)은 기판(S) 상에 형성되는 박막의 증착 특성, 공정 조건, 및 파우더 생성 방지 등에 따라 설정될 수 있다.
한편, 도 7에서는, 상기 급전부(143a)가 수직 방향(Z)으로 세워진 직사각 형태의 플레이트로 이루어지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 급전부(143a)는 봉 형태를 가지는 적어도 하나의 급전봉으로 이루어져 상기 제 2 전극(E2)의 수평 전극 플레이트(143b1)에 수직하게 결합될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 박막 증착 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 도 3과 결부하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 박막 증착 공정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 복수 개의 기판(S) 또는 하나의 대면적 기판(S)을 기판 지지부(120)에 로딩하여 안착시킨다.
그런 다음, 가스 공급부를 이용하여 복수 개의 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 각각의 내부 프레임(145)에 공정 가스를 공급하고, 이와 동시에 플라즈마 전원 공급부(미도시)를 이용하여 복수 개의 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d) 각각의 전극 부재(143)에 플라즈마 전원을 공급한다. 이에 따라, 공정 가스는 내부 프레임(145)에 형성된 복수 개의 가스 분사홀(145c)을 통해 제 1 전극(E1)과 제 2 전극(E2) 사이의 갭 공간(GS)에 분사된다. 그리고, 플라즈마 전원에 의해 상기 갭 공간(GS)을 사이에 두고 대향되는 제 1 전극(E1)과 제 2 전극(E2) 간에 전기장(E-field)이 형성됨으로써 갭 공간(GS)에 분사되는 공정 가스에 의해 상기 갭 공간(GS)의 내부 또는 갭 공간(GS)의 하부에 플라즈마 방전이 발생되고, 플라즈마 방전에 의해 공정 가스가 플라즈마 상태로 활성화되어 기판(S)의 상면으로 분사된다.
따라서, 기판 지지부(120)의 회전에 따라 각 가스 분사 모듈(140a, 140b, 140c, 140d)의 하부를 지나가는 기판(S)의 표면에는 활성화된 공정 가스의 반응에 의해 소정의 박막이 형성되게 된다.
이상과 같은, 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치는 하우징(141)의 하부에 마련되는 복수 개의 제 1 전극(E1) 사이에 배치되는 복수 개의 제 2 전극(E2)이 일체형 구조를 가짐으로써 플라즈마 효율이 향상되며, 기판(S)과의 간격보다 상대적으로 좁은 제 1 전극(E1)과 제 2 전극(E2) 간에 플라즈마 방전이 발생되기 때문에 플라즈마 방전이 기판(S)의 상면까지 전달되지 않아 플라즈마 방전에 의한 기판과 박막의 손상이 방지된다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치는 공정 가스를 분사하기 위한 가스 분사 모듈의 구성 요소들의 조립성이 향상된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
110: 공정 챔버 120: 기판 지지부
130: 챔버 리드 140: 가스 분사부
140a, 140b, 140c, 140d: 가스 분사 모듈 141: 하우징
143: 전극 부재 145: 내부 프레임
147: 절연 부재
130: 챔버 리드 140: 가스 분사부
140a, 140b, 140c, 140d: 가스 분사 모듈 141: 하우징
143: 전극 부재 145: 내부 프레임
147: 절연 부재
Claims (11)
- 기판 지지부 상에 공정 가스를 국부적으로 분사하는 복수 개의 가스 분사 모듈을 가지는 가스 분사부를 포함하고,
상기 복수 개의 가스 분사 모듈 중 적어도 하나의 가스 분사 모듈은 제 1 전극을 포함하도록 형성된 하우징, 제 2 전극을 가지는 전극 부재, 및 상기 공정 가스를 분사하는 내부 프레임을 포함하며,
상기 제 1 전극은 복수 개의 전극 삽입홀을 포함하고,
상기 제 2 전극은 복수 개로 분기되어 상기 복수 개의 전극 삽입홀 각각에 삽입되며,
상기 내부 프레임은 상기 복수 개의 전극 삽입홀 각각의 내부에 삽입된 제 2 전극과 상기 제 1 전극 사이의 갭 공간에 상기 공정가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 내부 프레임은,
상기 전극 삽입홀에 대응되도록 형성되어 상기 제 2 전극이 관통하는 전극 관통홀;
상기 전극 관통홀의 주변에 형성되어 상기 갭 공간에 공정 가스를 분사하는 복수 개의 가스 분사홀; 및
외부로부터 공급되는 공정 가스를 상기 복수 개의 가스 분사홀로 분배하는 가스 공급 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극은 상기 전극 삽입홀의 주변을 구성하도록 상기 기판 지지부 쪽으로 돌출된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 내부 프레임은 상기 전극 삽입홀에 대응되도록 형성되어 상기 제 2 전극이 관통하는 전극 관통홀을 포함하고,
상기 전극 관통홀은 상기 전극 삽입홀보다 작은 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 가스 공급 유로는,
외부로부터 공급되는 공정 가스가 공급되는 수직 유로;
상기 수직 유로에 연결된 제 1 수평 유로; 및
상기 전극 관통홀의 주변에 형성되어 상기 제 1 수평 유로에 연결됨과 아울러 상기 복수의 가스 분사 홀에 연결되는 제 2 수평 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 내부 프레임은 상기 전극 삽입홀에 대응되도록 형성되어 상기 제 2 전극이 관통하는 전극 관통홀을 포함하고,
상기 전극 부재는 상기 내부 프레임의 내부에 삽입된 급전부를 포함하고,
상기 제 2 전극은 상기 전극 관통홀을 관통하여 상기 전극 삽입홀에 삽입 배치되도록 상기 급전부로부터 연장된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 내부 프레임은 상기 복수 개의 전극 삽입홀에 대응되도록 복수 개로 형성된 전극 관통홀을 포함하고,
상기 제 2 전극은 상기 복수 개의 전극 관통홀 각각을 관통하여 상기 복수개의 전극 삽입홀 각각에 삽입되도록 상기 내부 프레임의 내부에서 복수 개로 분기된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징의 상면 일부에는 복수 개의 제 1 핀 삽입 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 하우징의 상면 일부에 배치되는 상기 내부 프레임의 상면 일부에는 복수 개의 제 2 핀 삽입홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 전극과 기판 간의 간격은 상기 제 2 전극과 상기 기판 간의 간격과 다른 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. - 삭제
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