KR102102787B1 - 기판 처리 장치 및 블록커 플레이트 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 블록커 플레이트 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간을 제공하는 챔버; 상기 내부 공간의 하부에 위치되는 서셉터; 상기 서셉터와 설정 거리 이격되게 상기 내부 공간의 상부에 위치되고, 분배홀들이 형성된 샤워 헤드; 및 상기 챔버의 상벽과 상기 샤워 헤드 사이에 형성되는 공간을 상부의 유입 공간과 하부의 분배 공간으로 구획하고 유입홀들이 형성된 바디와, 상기 바디의 상면에 링 형상으로 제공되는 구획 리브와, 상기 바디의 하면에 링 형상으로 제공되는 분배 유닛을 갖는 블록커 플레이트 어셈블리를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 블록커 플레이트 어셈블리{Substrate treating apparatus and blocker plate assembly}
본 발명은 기판 처리 장치 및 블록커 플레이트 어셈블리에 관한 것이다.
기판의 처리에는 플라즈마가 이용될 수 있다. 예를 들어, 기판의 표면에서 박막을 증착시키는 증착 공정은 플라즈마강화 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition: PECVD)을 통해 수행될 수 있다. 이때, 플라즈마 상태로 여기된 공정 가스는 기판의 상면으로 공급된 후, 화학 반응을 통해 기판의 표면에 박막을 증착시킨다. 또한, 플라즈마 상태로 여기된 공정 가스를 기판의 상면으로 공급하여, 식각 공정을 수행 할 수도 있다.
기판의 상면으로 공급되는 공정 가스의 양은 영역별로 편차가 발생할 수 있다. 이와 같은 영역별 편차는 기판에 증착되는 박막의 두께 또는 기판의 식각 량의 영역별 편차를 야기할 수 있다.
본 발명은 기판의 위쪽으로 공급되는 공정 가스의 양을 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 블록커 플레이트 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부 공간을 제공하는 챔버; 상기 내부 공간의 하부에 위치되는 서셉터; 상기 서셉터와 설정 거리 이격되게 상기 내부 공간의 상부에 위치되고, 분배홀들이 형성된 샤워 헤드; 및 상기 챔버의 상벽과 상기 샤워 헤드 사이에 형성되는 공간을 상부의 유입 공간과 하부의 분배 공간으로 구획하고 유입홀들이 형성된 바디와, 상기 바디의 상면에 링 형상으로 제공되는 구획 리브와, 상기 바디의 하면에 링 형상으로 제공되는 분배 유닛을 갖는 블록커 플레이트 어셈블리플 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판의 위쪽으로 공급되는 공정 가스의 양을 조절할 수 있는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 블록커 플레이트 어셈블리의 상부 사시도이다.
도 3은 블록커 플레이트 어셈블리의 하부 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A에 따른 단면도이다.
도 5는 제 1 모드 및 제 2 모드에서의 샤워 헤드 및 블록커 플레이트 어셈블리 부분의 확대 단면도이다.
도 6 및 도 7은 제 1 모드 또는 제 2 모드에 따라 증착 공정이 수행된 기판의 개략적 횡단면도이다.
도 8은 제 3 모드 및 제 4 모드에서의 샤워 헤드 및 분배 플레이트 어셈블리 부분의 확대 단면도이다.
도 9 및 도 10은 제 3 모드 또는 제 4 모드에 따라 증착 공정이 수행된 기판의 개략적 횡단면도이다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 분배 유닛이 제공된 블록커 플레이트 어셈블리의 부분 종단면도이다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 서셉터(200), 가스 공급 유닛(300), 샤워 헤드(400) 및 블록커 플레이트 어셈블리(500)를 포함한다. 기판 처리 장치(10)는 기판에 대하여 플라스마 상태의 공정 가스를 이용하여 공정 처리를 수행한다.
챔버(100)는 내부에 내부 공간이 형성된다. 내부 공간은 기판이 공정 처리되는 공간으로 제공된다. 챔버(100)의 일 측에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판이 챔버(100) 내부로 출입할 수 있는 통로로 제공된다. 개구는 도어(미도시)에 의해 개폐될 수 있다. 챔버(100)의 일 측에는 배기홀(110)이 형성될 수 있다. 일 예로, 배기홀(110)을 챔버(100)의 하벽(121) 또는 측벽(122)에 형성될 수 있다. 배기홀(110)은 내부 공간에 있는 가스를 배기할 수 있다. 구체적으로, 배기홀(110)은 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 또는 내부 공간에 잔류하는 공정 가스를 외부로 배출할 수 있다. 배기홀(110)을 통한 반응 부산물 및 공정 가스의 배출은 기판에 대한 공정 처리가 완료된 후 수행될 수 있다. 또한, 배기홀(110)을 통한 반응 부산물 및 공정 가스의 배출은 공정 처리 과정에 이루어져, 내부 공간의 압력을 설정 압력으로 유지할 수 도 있다. 그리고, 배기홀(110)은 기판에 대한 공정 처리가 수행되기 전 내부 공간의 가스를 배출하여, 내부 공간의 압력이 설정 압력이 되도록 조절할 수도 있다.
서셉터(200)는 내부 공간의 하부에 위치되어 기판을 지지한다. 예를 들어, 서셉터(200)의 하부는 지지축(210)과 연결되어, 서셉터(200)는 챔버(100)의 하벽(121)에서 위쪽으로 설정 거리 이격되게 위치될 수 있다. 또한, 서셉터(200)는 챔버(100) 하벽(121)의 상면에 위치되게 제공될 수 도 있다.
가스 공급 유닛(300)은 내부 공간으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(300)은 저장 부재(310), 제 1 조절 부재(321) 및 제 2 조절 부재(322)를 포함한다.
저장 부재(310)는 공정 가스를 저장한다. 저장 부재(310)는 공급 라인(330)을 통해 챔버(100)에 연결된다. 공급 라인(330)은 제 1 라인(331) 및 제 2 라인(332)을 포함한다. 제 1 라인(331)의 일단은 챔버(100)의 상벽(123)에 형성된 제 1 공급홀(131)에 연결된다. 제 2 라인(332)의 일단은 챔버(100)의 상벽(123)에 형성된 제 2 공급홀(132)에 연결된다. 제 2 공급홀(132)은 제 1 공급홀(131)보다 챔버(100) 상벽(123)의 외측에 형성된다. 제 2 공급홀(132)은 복수개 형성될 수 있다. 복수개의 제 2 공급홀(132)들은 제 1 공급홀(131)의 둘레에 위치될 수 있다. 그리고, 제 2 라인(332)의 일단은 제 2 공급홀(132)들의 수와 동일하게 분지되어, 제 2 공급홀(132)들 각각에 연결된다. 제 1 라인(331)의 타단 및 제 2 라인(332)의 타단은 저장 부재(310)와 연통되게 제공된다. 일 예로, 제 1 라인(331)의 타단 및 제 2 라인(332)의 타단은 각각 저장 부재(310)와 직접 연결될 수 있다. 또한, 제 1 라인(331)의 타단은 저장 부재(310)와 직접 연결되고, 제 2 라인(332)의 타단은 제 1 라인(331)에서 분지되게 제공될 수 있다. 또한, 제 2 라인(332)의 타단은 저장 부재(310)와 직접 연결되고, 제 1 라인(331)의 타단은 제 2 라인(332)에서 분지되게 제공될 수 도 있다.
제 1 조절 부재(321)는 제 1 라인(331) 상에 제공된다. 제 1 조절 부재(321)는 제 1 라인(331)의 개폐할 수 있다. 또한, 제 1 조절 부재(321)는 제 1 라인(331)을 통해 제 1 공급홀(131)로 공급되는 공정 가스의 양을 조절할 수 있다.
제 2 조절 부재(322)는 제 2 라인(332) 상에 제공된다. 제 2 조절 부재(322)는 제 2 라인(332)의 개폐할 수 있다. 또한, 제 2 조절 부재(322)는 제 2 라인(332)을 통해 제 2 공급홀(132)로 공급되는 공정 가스의 양을 조절할 수 있다.
샤워 헤드(400)는 내부 공간으로 공급된 공정 가스가 균일하게 퍼진 후 서셉터(200)의 위쪽으로 공급되게 한다. 샤워 헤드(400)는 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드(400)에는 공정 가스가 유동될 수 있는 분배홀(410)들이 형성된다. 샤워 헤드(400)는 내부 공간의 상부에 위치되도록 챔버(100)에 고정되어, 서셉터(200)와 설정 거리 이격되게 위치된다. 샤워 헤드(400)와 서셉터(200) 사이에는 공정 처리가 수행되는 공정 공간(141)이 형성될 수 있다. 일 예로, 샤워 헤드(400)의 외측 단부는 위쪽 방향으로 구부러 제공된 후, 챔버(100)의 상벽(123)에 연결될 수 있다. 또한, 샤워 헤드(400)는 챔버(100)의 측벽(122)에 연결 될 수 도 있다.
공정 공간(141)으로 공급된 공정 가스는 플라즈마 상태로 제공된다. 일 예로, 기판 처리 장치(10)는 용량 결합형 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 방식으로 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기할 수 있다. 즉, 샤워 헤드(400) 및 서셉터(200)에 공정 가스 여기를 위한 전원이 연결될 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(10)는 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP) 방식으로 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기할 수 있다. 즉, 챔버(100)의 외측에는 공정 가스 여기를 위한 코일이 제공될 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(10)는 리모트 타입으로 제공되어, 가스 공급 유닛(300)은 플라즈마 상태로 여기된 공정 가스를 챔버(100)로 공급할 수 있다.
도 2는 블록커 플레이트 어셈블리의 상부 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 블록커 플레이트 어셈블리(500)는 샤워 헤드(400) 위쪽의 내부 공간을 유입 공간(142) 및 분배 공간(143)으로 구획한다. 블록커 플레이트 어셈블리(500)는 샤워 헤드(400)를 보조하여, 공정 가스가 균일하게 퍼지게 할 수 있다. 또한, 블록커 플레이트 어셈블리(500)는 영역에 따라 공급되는 공정 가스의 양을 조절할 수 있다.
블록커 플레이트 어셈블리(500)는 바디(510), 구획 리브(520) 및 분배 유닛(530)을 포함한다.
바디(510)는 블록커 플레이트 어셈블리(500)의 골격을 형성한다. 바디(510)는 샤워 헤드(400)와 챔버(100)의 상벽(123) 사이에 형성되는 공간에 제공된다. 바디(510)는 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 바디(510)의 윤곽은 내부 공간의 횡단면 형상에 대응되게 제공될 수 있다. 예를 들어, 바디(510)는 원형 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 바디(510)는 다각형 모양의 플레이트로 제공될 수 도 있다. 바디(510)에는 공정 가스가 유동하는 유입홀(511)들이 형성된다.
바디(510)는 챔버(100)의 내면 또는 샤워 헤드(400)에 고정된다. 일 예로, 바디(510)의 외측은 위쪽으로 구부러 지게 형성되어, 챔버(100)의 상벽(123)에 고정될 수 있다. 또한, 바디(510)는 측면은 샤워 헤드(400)까지 연장되게 제공되어, 샤워 헤드(400)에서 위쪽 방향으로 구부러진 부분에 연결될 수 도 있다. 바디(510)와 챔버(100)의 내벽 사이에는 유입 공간(142)이 형성되고, 바디(510)와 샤워 헤드(400) 사이에는 분배 공간(143)이 형성된다.
구획 리브(520)는 바디(510)의 상면에 제공된다. 구획 리브(520)는 링 형상으로 제공된다. 일 예로, 구획 리브(520)는 바디(510)의 중심을 기준으로 동일 반경 상에 원형 링 형상으로 제공될 수 있다. 바디(510)의 상면에서 돌출된 구획 리브(520)의 높이는 바디(510)의 상면과 챔버(100)의 상벽(123)의 이격 거리에 대응되게 형성될 수 있다. 따라서, 블록커 플레이트 어셈블리(500)가 설치되면, 구획 리브(520)의 상단은 챔버(100)의 상벽(123)에 접할 수 있다. 유입 공간(142)은 구획 리브(520)에 의해 제 1 유입 공간(142a) 및 제 2 유입 공간(142b)으로 구획된다. 제 2 유입 공간(142b)은 제 1 유입 공간(142a)의 둘레에 형성된다. 그리고, 제 1 공급홀(131)은 제 1 유입 공간(142a)과 연결되고, 제 2 공급홀(132)은 제 2 유입 공간(142b)과 연결되게 위치된다.
도 3은 블록커 플레이트 어셈블리의 하부 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 분배 유닛(530)은 바디(510)의 하면에 제공된다. 분배 유닛(530)은 링 형상으로 제공된다. 분배 유닛(530)은 바디(510)를 기준으로 구획 리브(520)에 대칭되는 위치에 제공될 수 있다. 구체적으로, 구획 리브(520)가 바디(510)의 중심에 대한 원주 상에 위치한 원형 링으로 제공될 때, 분배 유닛(530)은 바디(510)의 중심을 기준으로 구획 리브(520)와 동일 반경을 갖는 원주 상에 위치한 원형 링 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 분배 유닛(530)이 바디(510)의 중심에 대해 갖는 반지름은 바디(510)의 반지름에 대해 3분의 1 이상일 수 있다.
분배 유닛(530)은 분배 공간(143)을 제 1 분배 공간(143a) 및 제 2 분배 공간(143b)으로 구획한다. 제 1 분배 공간(143a)은 제 1 유입 공간(142a)의 아래쪽에 위치되고, 제 2 분배 공간(143b)은 제 2 유입 공간(142b)의 아래쪽에 위치된다. 그리고, 샤워 헤드(400)에 형성될 분배홀(410)들 가운데 일부는 분배 유닛(530)의 아래쪽에 위치되도록 형성된다. 즉, 샤워 헤드(400)에는 분배홀(410)들 가운데 일부 분배홀(410)들이 제 1 분배 공간(143a)과 제 2 분배 공간(143b)의 경계를 이루는 선을 따라 위치되게 배열될 수 있다.
도 4는 도 3의 A-A에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 분배 유닛(530)은 그 높이가 가변되게 제공된다. 분배 유닛(530)은 가이드 부(531)들 및 승강 부재(532)를 포함한다.
가이드 부(531)들은 바디(510)의 하면에 하방으로 연장되게 제공된다. 가이드 부(531)들은 승강 부재(532)의 이동을 가이드 한다. 가이드 부(531)들은 제 1 가이드 부(531a) 및 제 2 가이드 부(531b)를 포함한다. 제 1 가이드 부(531a) 및 제 2 가이드 부(531b)는 각각 서로 인접한 링 형상으로 제공된다. 제 1 가이드 부(531a)의 외측면은 제 2 가이드 부(531b)의 내측면과 설정 거리 이격되게 제공된다.
승강 부재(532)는 제 1 가이드 부(531a)와 제 2 가이드 부(531b) 사이에 형성되는 공간에 승강 가능하게 위치된다. 승강 부재(532)의 폭은 제 1 가이드 부(531a)와 제 2 가이드 부(531b)가 이격된 거리에 대응되게 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 가스 공급 유닛(300)과 분배 유닛(530)의 동작에 따라서 제 1 모드 내지 제 4 모드로 동작할 수 있다.
도 5는 제 1 모드 및 제 2 모드에서의 샤워 헤드 및 블록커 플레이트 어셈블리 부분의 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 제 1 모드 및 제 2 모드일 때, 분배 유닛(530)은 제 1 분배 공간(143a)과 제 2 분배 공간(143b) 사이의 공정 가스의 유동이 최소화 되게 한다.
제 1 모드 및 제 2 모드에서, 승강 부재(532)는 하방으로 이동된 상태로 위치된다. 이때, 승강 부재(532)의 하단은 샤워 헤드(400)의 상면과 설정 거리 이격되게 위치될 수 있다. 이 때, 이격된 거리는 공정 가스의 유동이 원활히 이루어 지지 않을 정도로 설정된다. 또한, 승강 부재(532)의 하단은 샤워 헤드(400)의 상면과 접하게 위치되어, 제 1 분배 공간(143a)과 제 2 분배 공간(143b) 사이의 공정 가스 유동을 차단할 수 도 있다.
제 1 모드일 때, 가스 공급 유닛(300)은 제 2 공급홀(132)보다 제 1 공급홀(131)로 더 많은 양의 공정 가스를 공급한다. 제 1 공급홀(131)로 공급된 공정 가스는 제 1 유입 공간(142a) 및 제 1 분배 공간(143a)을 지나 기판의 중심 영역으로 공급된다. 제 2 공급홀(132)로 공급된 공정 가스는 제 2 유입 공간(142b) 및 제 2 분배 공간(143b)을 지나 기판의 가장자리 영역으로 공급된다.
도 6 및 도 7은 제 1 모드 또는 제 2 모드에 따라 증착 공정이 수행된 기판의 개략적 횡단면도이다.
기판(S1, S2)의 상면으로 공급되는 공정 가스의 양 또는 기판의 상면에서의 공정 가스의 잔류 시간 가운데 하나는 나머지 하나 보다 기판(S1, S2)에 증착된 박막(F1, F2)의 두께에 더 큰 영향을 줄 수 있다. 이와 같은 차이는 가스 공급 유닛(300)이 공급하는 공정 가스의 종류, 제 1 공급홀(131)과 제 2 공급홀(132)로 공급되는 공정 가스의 상대적 비율 등에 발생될 수 있다.
먼저, 공정 가스의 양이 박막(F1)의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 기판(S1)에서 공급되는 공정 가스의 양이 상대적을 많은 부분이 적은 부분보다 박막(F1)이 두껍께 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 모드일 때, 기판(S1)에 증박된 박막(F1)의 개략적 측단면 형상은 도 6과 같이 형성될 수 있다.
또한, 공정 가스의 잔류 시간이 박막(F2)의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 기판(S2)에서 공정 가스의 유속이 상대적으로 느리게 형성되는 부분이 빠르게 형성되는 부분보다 박막(F2)이 두껍게 형성될 수 있다. 그리고, 기판(S2)의 상면에서의 공정 가스의 유속은 공급되는 공정가스의 양에 따라 영향을 받을 수 있다. 구체적으로, 제 1 모드에서 기판(S2)의 상면 부근에서의 공정 가스의 유속은 공급되는 공정가스이 양에 비례할 수 있다. 따라서, 기판(S2)의 중앙 부분에서의 유속은 기판의 가장 자리에서의 유속보다 빠르게 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 모드일 때, 기판(S2)에 증착된 박막(F2)의 개략적 측단면 형상은 도 7과 같이 형성될 수 도 있다.
제 2 모드일 때, 가스 공급 유닛(300)은 제 1 공급홀(131)보다 제 2 공급홀(132)로 더 많은 양의 공정 가스를 공급한다. 따라서, 공정 가스는 기판(S1, S2)의 중앙 영역보다 기판(S1, S2)의 가장 자리 영역으로 더 많이 공급된다.
먼저, 공정 가스의 양이 박막(F2)의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 제 2 모드에서 기판(S2)에 증착된 박막(F2)의 개략적 측단면 형상은 도 7과 같이 형성될 수 있다.
반면, 공정 가스의 잔류 시간이 박막의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 제 2 모드에서 기판(S1)에 증착된 박막(F1)의 개략적 측단면 형상은 도 6과 같이 형성될 수 있다. 구체적으로, 기판(S1)의 가장 자리 영역은 중앙 영역보다 공급되는 공정 가스의 양에 의해 공정 가스의 유속이 상대적으로 빠르게 형성된다. 반면, 기판(S1)의 중앙 영역은 공급되는 공정 가스의 양이 상대적으로 적어 유속 역시 상대적으로 느리게 형성된다. 또한, 기판(S1)의 중앙 영역으로 공급된 공정 가스의 유동은 기판(S1)의 가장 자리 영역으로 공급된 공정 가스에 의해 방해를 받을 수 있다. 이에 의해, 기판(S1)의 중앙 영역은 공정 가스의 잔류시간이 더 증가될 수 있다.
도 8은 제 3 모드 및 제 4 모드에서의 샤워 헤드 및 분배 플레이트 어셈블리 부분의 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 4, 도 8을 참조하면, 제 3 모드 및 제 4 모드일 때, 분배 유닛(530)은 제 1 분배 공간(143a)과 제 2 분배 공간(143b) 사이에 설정량의 공정 가스가 유동하게 한다.
제 3 모드 및 제 4 모드에서, 승강 부재(532)는 상방으로 이동된 상태로 위치된다. 이때, 승강 부재(532)는 가이드 부(531) 사이로 모두 수용되게 위치될 수 있다. 또한, 승강 부재(532)는 그 하단이 가이드 부(531) 밖으로 일부 노출되게 위치될 수 도 있다. 승강 부재(532)의 하단은 샤워 헤드(400)의 상면과 설정 거리 이격되어, 이 틈을 통해 공정 가스는 제 1 분배 공간(143a)과 제 2 분배 공간(143b) 사이를 유동할 수 있다.
도 9 및 도 10은 제 3 모드 또는 제 4 모드에 따라 증착 공정이 수행된 기판의 개략적 횡단면도이다.
제 3 모드일 때, 가스 공급 유닛(300)은 제 2 공급홀(132)보다 제 1 공급홀(131)로 더 많은 양의 공정 가스를 공급한다. 제 1 공급홀(131)로 공급된 공정 가스는 제 1 유입 공간(142a)을 지나 제 1 분배 공간(143a)으로 공급된다. 제 2 공급홀(132)로 공급된 공정 가스는 제 2 유입 공간(142b)을 지나 제 2 분배 공간(143b)으로 공급된다. 공정 가스 양의 차이에 의해 제 1 분배 공간(143a)의 압력은 제 2 분배 공간(143b)의 압력보다 높게 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 분배 공간(143a)과 제 2 분배 공간(143b)이 인접한 부분에서는, 제 1 분배 공간(143a)에서 제 2 분배 공간(143b) 방향으로 공정 가스의 유동이 발생한다. 이와 같은 유동에 의해 제 1 분배 공간(143a)에서의 공정 가스의 밀도는 중앙 영역이 가장자리 영역보다 높게 형성될 수 있다. 또한, 제 2 분배 공간(143b)에서는 공정 가스가 가장 자리 영역으로 갈수로 압축되어 밀도가 높아지게 형성될 수 도 있다. 또한, 분배홀(410)들 가운데 일부 분배홀(410)들은 분배 유닛(530)의 아래쪽에 위치되도록 형성된다. 따라서, 공정 가스의 유동에 따른 제 1 분배 공간(143a)에서부터 제 2 분배 공간(143b)에 걸친 공정 가스 양의 변화가 공정 공간(141)으로 공급되는 공정 가스 양에 직접 반영될 수 있다. 따라서, 제 3 모드일 때, 샤워 헤드(400)에서 공정 공간(141)으로 공급되는 공정 가스 밀도의 분포는 W형상으로 형성될 수 있다.
공정 가스의 양이 박막의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 제 3 모드에서 기판(S3)에 증박된 박막(F3)의 개략적 측단면 형상은 도 9와 같이 형성될 수 있다.
반면, 공정 가스의 잔류 시간이 박막(F4)의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 제 3 모드에서 기판(S4)에 증착된 박막(F4)의 개략적 측단면 형상은 도 10과 같이 형성될 수 있다.
제 4 모드일 때, 가스 공급 유닛(300)은 제 1 공급홀(131)보다 제 2 공급홀(132)로 더 많은 양의 공정 가스를 공급한다. 제 1 공급홀(131)로 공급된 공정 가스는 제 1 유입 공간(142a)을 지나 제 1 분배 공간(143a)으로 공급된다. 제 2 공급홀(132)로 공급된 공정 가스는 제 2 유입 공간(142b)을 지나 제 2 분배 공간(143b)으로 공급된다. 공정 가스 양의 차이에 의해 제 2 분배 공간(143b)의 압력은 제 1 분배 공간(143a)의 압력보다 높게 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 분배 공간(143a)과 제 2 분배 공간(143b)이 인접한 부분에서는, 제 2 분배 공간(143b)에서 제 1 분배 공간(143a) 방향으로 공정 가스의 유동이 발생한다. 제 2 분배 공간(143b)에서 제 1 분배 공간(143a)으로 갈수로, 동일한 폭을 공간의 체적은 감소된다. 따라서, 제 2 분배 공간(143b)에서 제 1 분배공간으로 유입되는 공정 가스는 체적의 감소에 따라 밀도가 높아진다. 공정 가스의 밀도는 유동하는 공정 가스의 양이 가장 많은 분배 유닛(530) 부위에서 가장 높게 형성될 수 있다. 또한, 분배홀(410)들 가운데 일부 분배홀(410)들은 분배 유닛(530)의 아래쪽에 위치되도록 형성된다. 따라서, 공정 가스의 유동에 따른 제 1 분배 공간(143a)에서부터 제 2 분배 공간(143b)에 걸친 공정 가스 양의 변화가 공정 공간(141)으로 공급되는 공정 가스 양에 직접 반영될 수 있다. 따라서, 제 4 모드일 때, 샤워 헤드(400)에서 공정 공간(141)으로 공급되는 공정 가스 밀도의 분포는 M 형상으로 형성될 수 있다.
공정 가스의 잔류 시간이 박막(F3)의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 제 4 모드에서 기판(S3)에 증착된 박막(F3)의 개략적 측단면 형상은 도 9와 같이 형성될 수 있다.
반면, 공정 가스의 양이 박막(F4)의 두께에 큰 영향을 주는 경우, 제 4 모드에서 기판(S4)에 증박된 박막(F4)의 개략적 측단면 형상은 도 10과 같이 형성될 수 있다.
이상에서, 기판 처리 장치(10)는 기판에 대해 증착 공정을 수행하는 경우를 예로 들어, 기판 처리 장치(10)의 동작을 설명하였다. 그러나, 기판 처리 장치(10)는 기판에 대해 식각 공정 또는 에싱 공정을 수행 할 수 도 있다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 분배 유닛이 제공된 블록커 플레이트 어셈블리의 부분 종단면도이다.
도 11을 참조하면, 분배 유닛(550)은 승강 부재(550)로 제공될 수 있다. 승강 부재(550)는 바디(540)의 하면에 위치되고, 상하로 승강 가능하게 제공된다. 승강 부재(550)는 링 형상으로 제공된다. 승강 부재(550)는 바디(540)를 기준으로 구획 리브(541)에 대칭되는 위치에 제공될 수 있다. 승강 부재(550)는 바디(540)의 하면에 링 형상의 홈으로 형성되는 수용부(542)에 승강 가능하게 위치될 수 있다. 수용부(542)는 바디(540) 및 구획 리브(541)에 걸쳐 형성될 수 있다. 이때, 승강 부재(550)의 폭은 구획 리브(541)의 폭보다 작게 형성된다. 또한, 수용부(542)는 바디(540)에만 형성 될 수 도 있다.
도 12는 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 기판 처리 장치(11)는 챔버(101), 서셉터(201), 가스 공급 유닛(301), 샤워 헤드(401) 및 블록커 플레이트 어셈블리(501)를 포함한다.
블록커 플레이트 어셈블리(501) 및 챔버(101)에서 블록커 플레이트 어셈블리(501)와 결합되는 부분을 제외한, 챔버(101), 서셉터(201) 및 가스 공급 유닛(301)의 구성은 도 1의 기판 처리 장치(10)와 동일하므로 이들에 대한 반복된 설명은 생략한다.
블록커 플레이트 어셈블리(501)는 바디(560), 구획 리브(570), 분배 유닛(580) 및 구동 유닛(590)을 포함한다.
바디(560), 구획 리브(570) 및 분배 유닛(580)은 구동 유닛(590)과 연결되는 부분의 제외하고 도 1 내지 도 1 내지 도 4의 블록커 플레이트 어셈블리(500)에 포함되는 바디(510), 구획 리브(520) 및 분배 유닛(530)과 동일하므로 이들에 대한 반복된 반복된 설명을 생략한다. 또한, 분배 유닛(580)은 도 11의 분배 유닛(550)과 같이 제공될 수 도 있다.
구동 유닛(590)은 연결 부재(591) 및 구동 부재(592)를 포함한다.
연결 부재(591)는 승강 부재(581)와 구동 부재(592)를 연결한다. 바디(560) 및 구획 리브(570)에는 상하 방향으로 승강홀(561)이 형성된다. 그리고, 챔버(101)의 상벽(123)에는 승강홀(561)과 정렬되는 위치에 연결홀(140)이 형성된다. 연결 부재(591)는 그 단면의 형상이 승강홀(561) 및 연결홀(140)에 대응되는 로드로 제공될 수 있다. 연결 부재(591)의 일단은 승강 부재(581)에 연결되고, 연결 부재(591)의 타단은 챔버(101)의 외측에서 구동 부재(592)에 연결된다.
구동 부재(592)는 연결 부재(591)가 그 길이 방향을 따라 이동하는 동력을 제공한다. 예를 들어, 구동 부재(592)는 실린더 방식으로 연결 부재(591)와 연결되어, 유압에 의해 연결 부재(591)를 이동 시킬 수 있다. 또한, 구동 부재(592)는 모터 및 모터의 동력을 연결 부재(591)에 전달하는 구조물로 제공될 수 있다. 또한, 구동 부재(592)는 작업자가 수동으로 연결 부재(591)의 이동 정도를 조절할 수 있도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 구동 부재(592)는 볼트 및 너트 구조를 통해 연결 부재(591)의 이동 정도를 조절하는 구성으로 제공될 수 있다. 또한, 구동 부재(592)에는 연결 부재(591)의 이동 정도를 작업자가 확인 할 수 있는 눈금 등이 제공될 수 있다. 구동 부재(592)와 챔버(101) 사이에는 차폐 부재(593)가 제공될 수 있다. 차폐 부재(593)는 연결홀(140)이 외부와 차폐 되도록 한다. 차폐 부재(593)는 관 형상으로 제공되어, 그 내부 공간에 연결 부재(591)가 위치된다. 차폐 부재(593)의 일측은 챔버(101)의 외측에 연결되고, 차폐 부재(593)의 타측은 구동 부재(592)에 연결될 수 있다. 또한 차폐 부재(593)는 탄성을 가지거나, 그 길이가 가변 가능하게 제공될 수 있다. 따라서, 구동 부재(592)의 동작 과정에서, 구동 부재(592)가 움직이거나 구동 부재(592)의 진동으로 인해 파손되는 것이 방지될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 챔버 110: 배기홀
121: 하벽 122: 측벽
123: 상벽 200: 서셉터
300: 가스 공급 유닛 310: 저장 부재
400: 샤워 헤드 410: 분배홀
500: 블록커 플레이트 어셈블리 510: 바디
511: 유입홀 520: 구획 리브
530: 분배 유닛 531: 가이드 부
532: 승강 부재

Claims (10)

  1. 내부 공간을 제공하는 챔버;
    상기 내부 공간의 하부에 위치되는 서셉터;
    상기 서셉터와 설정 거리 이격되게 상기 내부 공간의 상부에 위치되고, 분배홀들이 형성된 샤워 헤드; 및
    상기 챔버의 상벽과 상기 샤워 헤드 사이에 형성되는 공간을 상부의 유입 공간과 하부의 분배 공간으로 구획하고 유입홀들이 형성된 바디와, 상기 바디의 상면에 링 형상으로 제공되는 구획 리브와, 상기 바디의 하면에 링 형상으로 제공되는 분배 유닛을 갖는 블록커 플레이트 어셈블리를 포함하되,
    상기 분배 유닛은 그 높이가 가변 가능하게 제공되며,
    상기 분배 유닛은:
    서로 설정 거리 이격되게 인접하게 위치되고, 상기 바디의 하면에서 하방으로 연장되게 형성되는 제1 가이드 부와 제2 가이드 부; 및
    상기 제1 가이드 부와 상기 제2 가이드 부 사이에 상하로 승강 가능하게 위치되는 승강 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    블록커 플레이트 어셈블리는,
    상기 승강 부재를 상하로 승강 시키는 구동 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 유닛은,
    일단이 상기 승강 부재에 연결되는 연결 부재; 및
    상기 챔버의 외부에 위치되어 상기 연결 부재의 타단에 연결되고, 상기 연결 부재가 그 길이 방향을 따라 이동하는 동력을 제공하는 구동 부재를 포함하고,
    상기 바디와 상기 구획 리브에는 상기 연결 부재가 위치되는 승강홀이 형성되고,
    상기 챔버에는 상기 연결 부재가 위치되는 연결홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디의 하면에는 링 형상으로 홈으로 형성되는 수용부가 형성되고,
    상기 분배 유닛은 상하로 승강 가능하게 상기 수용부에 위치되는 승강 부재로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배홀들 가운데 일부는 상기 분배 유닛의 아래쪽에 위치되도록 형성되는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배 유닛은 원형의 링 형상으로 제공되고,
    상기 분배 유닛이 상기 바디의 중심에 대해 갖는 반지름은 상기 바디의 반지름의 3분의 1 이상인 기판 처리 장치.
  9. 플레이트 형상으로 제공되고, 유입홀들이 형성된 바디;
    상기 바디의 상면에 링 형상으로 제공되는 구획 리브; 및
    상기 바디의 하면에 링 형상으로 제공되되, 그 높이가 가변 가능한 분배 유닛을 포함하며,
    상기 분배 유닛은:
    서로 설정 거리 이격되게 인접하게 위치되고, 상기 바디의 하면에서 하방으로 연장되게 형성되는 제1 가이드 부와 제2 가이드 부; 및
    상기 제1 가이드 부와 상기 제2 가이드 부 사이에 상하로 승강 가능하게 위치되는 승강 부재를 포함하는 블록커 플레이트 어셈블리.
  10. 삭제
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