KR102411142B1 - Shower Head Structure and Apparatus for Processing Semiconductor Substrate Including The Same - Google Patents

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Abstract

샤워 헤드 구조체 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 기술이다. 본 실시예의 샤워 헤드 구조체는 외측에 환형의 제 1 플랜지를 포함하는 탑 플레이트, 외측에 상기 제 1 플랜지와 대향 및 결합되는 제 2 플랜지를 포함하고, 상기 탑 플레이트로부터 공급된 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사 홀이 구비된 분사 플레이트, 상기 제 1 플랜지와 상기 제 2 플랜지 사이의 결합 부분에 위치되고 상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트를 밀봉하는 환형의 밀봉 부재; 및 상기 제 1 플랜지 및 상기 제 2 플랜지의 결합 부분에 위치되고, 상기 밀봉 부재를 기준으로 상기 탑 플레이트 및 분사 플레이트의 중심을 향한 부분에 위치되는 단차부를 구비하며, 상기 단차부는 상기 제 2 플랜지와 대향하는 상기 제 1 플랜지 표면 및 상기 제 1 플랜지와 대향하는 상기 제 2 플랜지 표면 중 적어도 하나에 일정 깊이만큼 내측으로 단차가 형성된다. It relates to a shower head structure and a substrate processing apparatus including the same. The shower head structure of this embodiment includes a top plate including an annular first flange on the outside, a second flange facing and coupled to the first flange on the outside, and for spraying the process gas supplied from the top plate a spray plate having a plurality of spray holes, an annular sealing member positioned at a coupling portion between the first flange and the second flange and sealing the top plate and the spray plate; and a step portion positioned at a coupling portion between the first flange and the second flange, and positioned at a portion toward the center of the top plate and the spray plate with respect to the sealing member, wherein the step portion is connected to the second flange A step is formed inwardly by a predetermined depth on at least one of the opposing first flange surface and the second flange surface facing the first flange.

Figure 112018028175534-pat00002
Figure 112018028175534-pat00002

Description

샤워 헤드 구조체 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Shower Head Structure and Apparatus for Processing Semiconductor Substrate Including The Same}A shower head structure and a substrate processing apparatus including the same

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 장비 오염을 줄일 수 있는 샤워 헤드 구조체 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a shower head structure capable of reducing equipment contamination and a substrate processing apparatus including the same.

반도체 소자를 제조하는 공정에 있어서 사진, 식각, 박막 증착, 이온주입, 그리고 세정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 식각, 박막 증착, 그리고 세정 공정에는 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치가 사용된다.In the process of manufacturing a semiconductor device, various processes such as photography, etching, thin film deposition, ion implantation, and cleaning are performed. Among these processes, a substrate processing apparatus using plasma is used for etching, thin film deposition, and cleaning processes.

일반적으로 플라즈마 처리 공정은 챔버 내에 공정 가스를 공급하고, 그 공정 가스로부터 발생된 플라즈마를 이용하여 기판을 처리한다. 이러한 공정 가스는 샤워 헤드를 통해 공급된다. In general, in a plasma processing process, a process gas is supplied into a chamber, and a substrate is processed using plasma generated from the process gas. This process gas is supplied through a shower head.

일반적으로, 샤워 헤드는 복수 개의 플레이트들이 적층되는 구성으로 제공된다. 이와 같은 플레이트들은 일반적으로 금속 물질로 형성되고 있다. In general, a shower head is provided in a configuration in which a plurality of plates are stacked. Such plates are generally formed of a metal material.

그런데, 금속 성분으로 된 플레이트들의 접촉 부분에서 마모가 되거나 오염이 되는 문제가 발생될 수 있어, 파티클 위험이 증가될 수 있다.However, a problem of abrasion or contamination may occur at the contact portion of the plates made of a metal component, thereby increasing the risk of particles.

본 발명은 오염을 방지할 수 있는 샤워 헤드 구조체 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a shower head structure capable of preventing contamination and a substrate processing apparatus including the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드 구조체는, 외측에 환형의 제 1 플랜지를 포함하며 공정 가스가 인입되는 유로가 구비된 탑 플레이트; 외측에 상기 제 1 플랜지와 대향 및 결합되는 제 2 플랜지를 포함하고, 상기 탑 플레이트의 상기 유로로부터 공급된 상기 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사 홀을 구비하는 분사 플레이트; 상기 제 1 플랜지 및 상기 제 2 플랜지의 결합 부분에 위치되어, 상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트의 틈을 밀봉하는 환형의 밀봉 부재; 및 상기 결합 부분 중 상기 밀봉 부재를 기준으로 내측 방향에 형성되는 상기 제 1 플랜지 및 상기 제2 플랜지 사이의 면 접촉 방지용 단차부를 구비한다. 상기 단차부는 상기 제 2 플랜지와 대향하는 상기 제 1 플랜지 표면 및 상기 제 1 플랜지와 대향하는 상기 제 2 플랜지 표면 중 적어도 하나에 일정 깊이만큼 함몰된 구조를 갖는다. A shower head structure according to an embodiment of the present invention includes: a top plate including an annular first flange on the outside and having a flow path through which a process gas is introduced; an injection plate including a second flange facing and coupled to the first flange on the outside and having a plurality of injection holes for injecting the process gas supplied from the flow path of the top plate; an annular sealing member positioned at a coupling portion of the first flange and the second flange to seal a gap between the top plate and the spray plate; and a step portion for preventing surface contact between the first flange and the second flange formed in an inner direction with respect to the sealing member among the coupling portions. The step portion has a structure recessed by a predetermined depth in at least one of the first flange surface facing the second flange and the second flange surface facing the first flange.

본 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 처리 공간을 구비한 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 상기 처리 공간 하부에 위치되어, 처리될 기판이 안착되는 서셉터; 및 상기 진공 챔버 상부에 위치되어, 상기 처리 공간에 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드 구조체를 포함한다. 상기 샤워 헤드 구조체는 외측에 환형의 제 1 플랜지를 포함하며 공정 가스가 인입되는 유로가 구비된 탑 플레이트; 외측에 상기 제 1 플랜지와 대향 및 결합되는 제 2 플랜지를 포함하고, 상기 탑 플레이트의 상기 유로로부터 공급된 상기 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사 홀을 구비하는 분사 플레이트; 상기 제 1 플랜지와 상기 제 2 플랜지 사이의 결합 부분에 위치되고, 상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트를 밀봉하는 환형의 밀봉 부재; 및 상기 결합 부분 중 상기 밀봉 부재를 기준으로 내측 방향에 형성되는 상기 제 1 플랜지 및 상기 제2 플랜지 사이의 면 접촉 방지용 단차부를 구비할 수 있다. 상기 단차부는 상기 제 2 플랜지와 대향하는 상기 제 1 플랜지 표면 및 상기 제 1 플랜지와 대향하는 상기 제 2 플랜지 표면 중 적어도 하나에 일정 깊이만큼 함몰된 구조를 가질 수 있다. A substrate processing apparatus according to the present embodiment includes a vacuum chamber having a processing space; a susceptor positioned below the processing space of the vacuum chamber, on which a substrate to be processed is seated; and a shower head structure positioned above the vacuum chamber to supply a process gas to the processing space. The shower head structure may include: a top plate including a first flange having an annular shape on the outside and having a flow path through which a process gas is introduced; an injection plate including a second flange facing and coupled to the first flange on the outside and having a plurality of injection holes for injecting the process gas supplied from the flow path of the top plate; an annular sealing member positioned at a coupling portion between the first flange and the second flange and sealing the top plate and the spray plate; and a step portion for preventing surface contact between the first flange and the second flange formed in an inner direction with respect to the sealing member among the coupling portions. The step portion may have a structure recessed by a predetermined depth in at least one of a surface of the first flange facing the second flange and a surface of the second flange facing the first flange.

본 발명에 따르면, 샤워 헤드를 구성하는 플레이트간의 접촉 부분에 홈부를 구비하여 접촉면의 열팽창 차이로 인한 마모를 줄일 수 있다. 더불어, 플레이트간의 접촉 계면을 가스 확산 공간으로부터 차폐시키어, 접촉 계면의 오염은 물론 불필요한 가스의 침투를 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce wear due to a difference in thermal expansion of the contact surface by providing a groove in the contact portion between the plates constituting the shower head. In addition, by shielding the contact interface between the plates from the gas diffusion space, it is possible to prevent contamination of the contact interface and unnecessary gas permeation.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 샤워 헤드 구조체를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워 헤드 구조체를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the shower head structure of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view showing a shower head structure according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Sizes and relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity of description. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 샤워 헤드 구조체를 확대하여 나타낸 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the shower head structure of FIG. 1 .

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 처리 공간(10)을 한정하는 진공 챔버(110), 서셉터(120) 및 샤워 헤드 구조체(200)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a substrate processing apparatus 100 may include a vacuum chamber 110 defining a processing space 10 , a susceptor 120 , and a shower head structure 200 .

진공 챔버(110)는 적어도 하나의 측벽부에, 기판(10) 및 이송 유닛(도시되지 않음)이 출입을 위한 게이트(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 진공 챔버(110)의 사이즈 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있으며, 진공 챔버(110)의 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The vacuum chamber 110 may include a gate (not shown) through which the substrate 10 and the transfer unit (not shown) enter and exit the at least one sidewall portion. The size and structure of the vacuum chamber 110 may be appropriately changed according to required conditions and design specifications, and the present invention is not limited or limited by the characteristics of the vacuum chamber 110 .

상기 서셉터(120)는 진공 챔버(110)의 내부에 상하 방향을 따라 승강 가능하게 제공된다. 서셉터(120)의 상면에 상기 기판(10)이 안착될 수 있다. 상기 서셉터(120)는 모터와 같은 통상의 구동 수단(도시되지 않음)에 의해 상하 방향을 따라 이동될 수 있다.The susceptor 120 is provided in the vacuum chamber 110 to be able to move up and down along the vertical direction. The substrate 10 may be seated on the upper surface of the susceptor 120 . The susceptor 120 may be moved in the vertical direction by a conventional driving means (not shown) such as a motor.

샤워 헤드 구조체(200)는 진공 챔버(110)의 내부에 공정가스 및 RF 에너지를 공급하도록 구성될 수 있다. The shower head structure 200 may be configured to supply a process gas and RF energy to the inside of the vacuum chamber 110 .

상기 샤워 헤드 구조체(200)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 탑 플레이트(top plate: 210), 분사 플레이트(injecting plate: 220), 미드 플레이트(mid plate: 230), 절연링(240) 및 상부 리드(250)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2 , the shower head structure 200 includes a top plate 210 , an injecting plate 220 , a mid plate 230 , an insulating ring 240 and an upper portion. A lead 250 may be included.

탑 플레이트(210)는 공정 가스원(도시되지 않음) 및 반응 가스원(도시되지 않음)과 연결되며, 공정 가스 및 반응 가스를 전달하는 유로를 구비할 수 있다. 이와 같은 탑 플레이트(210)는 샤워 헤드 구조체(200)의 최상부에 위치되어 외부로 노출될 수 있다. 탑 플레이트(210)는 상기 기판에 대응되는 메인 영역(210a) 및 상기 메인 영역(210a)의 외측을 둘러싸도록 환형(環形)으로 구성되는 제 1 플랜지(210b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메인 영역(210a)은 기판을 수용할 수 있는 크기의 원형 구조로 형성될 수 있다. 탑 플레이트(210)는 예를 들어, 알루미늄과 같은 금속 물질로 형성될 수 있다. 또한, 메인 영역(210a) 및 제 1 플랜지(210b)는 단지 설명을 위하여 구분한 것일 뿐, 단일의 물질로 구성되어 두 영역(210a,210b) 사이에 계면이 존재하지 않는다. The top plate 210 is connected to a process gas source (not shown) and a reactive gas source (not shown), and may include a flow path for transferring the process gas and the reactive gas. Such a top plate 210 may be positioned on the top of the shower head structure 200 and exposed to the outside. The top plate 210 may include a main region 210a corresponding to the substrate and a first flange 210b configured in an annular shape to surround the outside of the main region 210a. For example, the main region 210a may have a circular structure sized to accommodate a substrate. The top plate 210 may be formed of, for example, a metal material such as aluminum. In addition, the main region 210a and the first flange 210b are separated for explanation only, and there is no interface between the two regions 210a and 210b because they are made of a single material.

분사 플레이트(220)는 분사 영역(220a) 및 제 2 플랜지(220b)를 포함할 수 있다. 분사 영역(220a)은 상기 탑 플레이트(210)로부터 제공되는 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사 홀(H)을 포함할 수 있다. 제 2 플랜지(220b)는 분사 영역(220a)의 외주에 환형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 플랜지(220b)는 전체의 영역이 상기 제 1 플랜지(210b)와 대향되면서, 일부의 영역이 결합되도록 구성될 수 있다. 분사 플레이트(220) 역시 금속 물질로 형성될 수 있다. 미드 플레이트(230)는 탑 플레이트(210) 및 분사 플레이트(220) 사이에 구비될 수 있다. 미드 플레이트(230)는 탑 플레이트(210) 및 분사 플레이트(220) 각각과 소정 거리 이격되는 위치에 설치될 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 미드 플레이트(230)내에 복수의 분사홀이 구비될 수 있다. 미드 플레이트(230)의 가장자리에 연결부(231)가 설치될 수 있다. 연결부(231)는 미드 플레이트(230)를 분사 플레이트(220)와 탑 플레이트(210) 사이에 장착, 및 고정시키는 역할을 할 수 있다. 보다 구체적으로, 연결부(231)에 의해 상기 탑 플레이트(210)의 저면에 상기 미드 플레이트(230)를 고정시킬 수 있다. 연결부(231)를 포함하는 미드 플레이트(230) 역시 금속 물질로 형성될 수 있다. The spray plate 220 may include a spray area 220a and a second flange 220b. The injection area 220a may include a plurality of injection holes H for injecting the process gas provided from the top plate 210 . The second flange 220b may be formed in an annular shape on the outer periphery of the injection region 220a. In addition, the second flange 220b may be configured such that the entire area faces the first flange 210b, and a portion of the area is coupled to each other. The spray plate 220 may also be formed of a metal material. The mid plate 230 may be provided between the top plate 210 and the spray plate 220 . The mid plate 230 may be installed at a position spaced apart from each of the top plate 210 and the injection plate 220 by a predetermined distance, and although not shown in the drawings, a plurality of injection holes may be provided in the mid plate 230 . have. A connection part 231 may be installed at an edge of the mid plate 230 . The connection part 231 may serve to mount and fix the mid plate 230 between the spray plate 220 and the top plate 210 . More specifically, the mid plate 230 may be fixed to the bottom surface of the top plate 210 by the connection part 231 . The mid plate 230 including the connection part 231 may also be formed of a metal material.

탑 플레이트(210)의 제 1 플랜지(210b)와 분사 플레이트(220)의 제 2 플랜지(220b)는 나사와 같은 고정 부재(232)에 의해 체결되어, 상기 탑 플레이트(210)와 상기 분사 플레이트(220)를 결합시킨다. The first flange 210b of the top plate 210 and the second flange 220b of the spraying plate 220 are fastened by a fixing member 232 such as a screw, so that the top plate 210 and the spraying plate ( 220) is combined.

고정 부재(213)의 내측(기판 대향측)에 탑 플레이트(210) 및 분사 플레이트(220)간의 밀봉을 위한 환형의 밀봉 부재(235)가 구비될 수 있다. 밀봉 부재(235)는 예를 들어 오링(O ring)일 수 있다. An annular sealing member 235 for sealing between the top plate 210 and the spray plate 220 may be provided inside the fixing member 213 (on the side opposite to the substrate). The sealing member 235 may be, for example, an O-ring.

제 1 플랜지(210b) 및 제 2 플랜지(220b)가 탑재되도록 각 플레이트(210,220,230)의 외주에 절연링(240)이 구비될 수 있고, 절연링(240)을 지지하도록 상기 상부 리드(250)가 구비되어, 상기 진공 챔버(110)의 챔버 벽과 연결될 수 있다. An insulating ring 240 may be provided on the outer periphery of each plate 210 , 220 , 230 so that the first flange 210b and the second flange 220b are mounted, and the upper lead 250 is provided to support the insulating ring 240 . provided, it may be connected to the chamber wall of the vacuum chamber 110 .

상술한 바와 같이, 제 1 플랜지(210b)와 제 2 플랜지(220b)가 고정 부재(232)에 의해 고정되기 때문에, 제 1 및 제 2 플랜지(210b, 220b)간에 접촉 부분이 발생될 수 있고, 상기 접촉 부분에서 오염이 발생되기 쉽다. 이렇게 발생된 오염물들은 공정 중 파티클의 요인으로 작용될 수 있다. As described above, since the first flange 210b and the second flange 220b are fixed by the fixing member 232, a contact portion may be generated between the first and second flanges 210b and 220b, Contamination is likely to occur in the contact portion. Contaminants generated in this way may act as a factor of particles during the process.

이와 같은 오염물은, 서셉터(120)와 더 근접하게 배치된 상기 분사 플레이트(220)가 탑 플레이트(210)보다 열적 영향을 더 많이 받으므로써, 열팽창으로 인한 마모로 기인될 수 있다. Such contaminants may be caused by wear due to thermal expansion because the injection plate 220 disposed closer to the susceptor 120 is more thermally affected than the top plate 210 .

본 실시예에서는 탑 플레이트(210)와 분사 플레이트(22)의 열팽창으로 인한 마모를 줄일 수 있도록, 탑 플레이트(210)의 제 1 플랜지(210b) 및 분사 플레이트(220)의 제 2 플랜지(220b) 사이에 공간부(s)가 마련되도록 제 1 단차부(st)를 형성하여, 제 1 플랜지(210b)와 제 2 플랜지(220b)의 면 접촉을 줄일 수 있다. In this embodiment, the first flange 210b of the top plate 210 and the second flange 220b of the spraying plate 220 may reduce wear due to thermal expansion of the top plate 210 and the spray plate 22 . By forming the first step portion st to provide a space portion s therebetween, the surface contact between the first flange 210b and the second flange 220b may be reduced.

보다 구체적으로, 제 1 단차부(st)는 예를 들어, 제 2 플랜지(220b)와 대향하는 제 1 플랜지(210b)의 표면에 형성될 수도 있고, 혹은 제 1 플랜지(210b)와 대향하는 제 2 플렌지(220b)의 표면에 형성될 수도 있고, 혹은 제 1 및 제 2 플랜지(210b, 220b) 모두에 형성될 수 있다. 이와 같은 제 1 단차부(st)는 상기 밀봉 부재(235)로부터 내측 방향(밀봉 부재(235)를 기준으로 상기 탑 플레이트(210) 및 분사 플레이트(220)의 중심을 향한 방향)으로 면접촉이 이루어지지 않도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 단차부(st)는 원래의 플랜지(210b, 220b) 표면보다 약 0.1 내지 0.3 mm만큼 내측으로 단차진 형태로 형성될 수 있지만, 여기에 한정되지 않으며, 상기 제 1 단차부(st)는 분사 플레이트(220)의 열 팽창율을 고려하여 설정될 수 있다. More specifically, the first step portion st may be formed, for example, on a surface of the first flange 210b facing the second flange 220b, or the first flange 210b facing the second flange 210b. It may be formed on the surface of the second flange 220b, or it may be formed on both the first and second flanges 210b and 220b. The first step portion st has a surface contact from the sealing member 235 in the inner direction (direction toward the center of the top plate 210 and the spray plate 220 with respect to the sealing member 235). It may be formed so that it does not happen. The first step portion (st) may be formed in a stepped shape inwardly by about 0.1 to 0.3 mm from the surface of the original flange (210b, 220b), but is not limited thereto, and the first step portion (st) may be set in consideration of the thermal expansion rate of the injection plate 220 .

제 1 단차부(st)의 형성에 의해, 분사 플레이트(220)가 열 팽창되더라도, 접촉 마모를 줄일 수 있어, 공정 중 파티클 발생 요인을 줄일 수 있다. Due to the formation of the first step portion st, even if the spray plate 220 is thermally expanded, it is possible to reduce contact wear, thereby reducing the generation factor of particles during the process.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샤워 헤드 구조체의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a shower head structure according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 탑 플레이트(210)의 저면 소정 부분에, 제 2 단차부(st2)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 제 2 단차부(st2)는 예를 들어, 연결부(231)와 접촉되는 상기 탑 플레이트(210)의 제 1 플랜지(210b) 표면에 설치될 수 있다. 제 2 단차부(st2)는 제 1 플랜지(210b)의 표면으로부터 일정 깊이(h1)만큼 내측으로 단차지도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 연결부(231)는 상기 제 2 단차부(st2)내에 삽입될 수 있다. 제 2 단차부(st2)의 깊이는 예를 들어, 1 내지 3mm 정도로 설정될 수 있다. Referring to FIG. 3 , a second step portion st2 may be additionally provided on a predetermined portion of the bottom surface of the top plate 210 . The second step part st2 may be installed, for example, on a surface of the first flange 210b of the top plate 210 in contact with the connection part 231 . The second step portion st2 may be configured to be stepped inward by a predetermined depth h1 from the surface of the first flange 210b. Accordingly, the connection part 231 may be inserted into the second stepped part st2. The depth of the second step part st2 may be set, for example, to about 1 to 3 mm.

제 2 단차부(st2)의 설치에 의해, 제 1 플랜지(210b)와 제 2 플랜지(220b)의 접촉 계면(f1, 이하 제 1 계면)이 상기 제 1 플랜지(210b)와 연결부(231)의 접촉 계면(f2, 이하 제 2 계면)과 대치되지 않고, 연결부(231)의 측벽에 대응되며, 상기 제 2 계면(f2)은 상기 탑 플레이트(210)의 내부에 위치된다. Due to the installation of the second step part st2, the contact interface f1 between the first flange 210b and the second flange 220b is formed between the first flange 210b and the connection part 231. It does not face the contact interface f2 (hereinafter, referred to as the second interface), but corresponds to the sidewall of the connection part 231 , and the second interface f2 is located inside the top plate 210 .

이에 따라, 제 1 계면(f1)은 탑 플레이트(210) 내부에 위치되고, 상기 제 2 계면(f2)이 연결부(231)의 측벽에 의해 차폐되므로, 상기 제 1 및 제 2 계면(f1,f2)은 공정 가스들에 노출되지 않는다. Accordingly, the first interface f1 is located inside the top plate 210 , and the second interface f2 is shielded by the sidewall of the connection part 231 , so that the first and second interfaces f1 and f2 ) is not exposed to process gases.

이에 따라, 제 1 및 제 2 계면(f1,f2)을 통해 가스들이 침투되는 현상을 줄일 수 있어, 오염을 방지할 수 있다. Accordingly, the penetration of gases through the first and second interfaces f1 and f2 may be reduced, thereby preventing contamination.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 샤워 헤드를 구성하는 플레이트간의 접촉 부분에 단차부를 구비하여, 오염을 줄일 수 있다. As described in detail above, according to the present invention, it is possible to reduce contamination by providing a step portion at the contact portion between the plates constituting the shower head.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to a preferred embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. do.

100 : 기판 처리 장치 110 : 진공 챔버
200 : 샤워 헤드 구조체 210 : 탑플레이트
220 : 분사 플레이트 230 : 미드 플레이트100: substrate processing apparatus 110: vacuum chamber
200: shower head structure 210: top plate
220: injection plate 230: mid plate

Claims (8)

외측에 환형의 제 1 플랜지를 포함하며 공정 가스가 인입되는 유로가 구비된 탑 플레이트;
외측에 상기 제 1 플랜지와 대향 및 결합되는 제 2 플랜지를 포함하고, 상기 탑 플레이트의 상기 유로로부터 공급된 상기 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사 홀을 구비하는 분사 플레이트;
상기 제 1 플랜지 및 상기 제 2 플랜지의 결합 부분에 위치되어, 상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트의 틈을 밀봉하는 환형의 밀봉 부재; 및
상기 결합 부분 중 상기 밀봉 부재를 기준으로 내측 방향에 형성되는 상기 제 1 플랜지 및 상기 제2 플랜지 사이의 면 접촉 방지용 제 1 단차부를 구비하며,
상기 제 1 단차부는 상기 제 2 플랜지와 대향하는 상기 제 1 플랜지 표면 및 상기 제 1 플랜지와 대향하는 상기 제 2 플랜지 표면 중 적어도 하나에 일정 깊이만큼 함몰된 구조를 가지며,
상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트 사이에 위치되는 미드 플레이트를 더 포함하고,
상기 미드 플레이트는 상기 탑 플레이트 저면과 결합되되, 상기 제 1 단차부 보다 더 내측 방향에 위치하는 연결부를 통해 상기 탑 플레이트와 결합되고,
상기 탑 플레이트 저면에는, 상기 연결부가 일부분 삽입되는 오염 방지용 제 2 단차부가 구비되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드 구조체.a top plate including an annular first flange on the outside and having a flow path through which a process gas is introduced;
an injection plate including a second flange facing and coupled to the first flange on the outside, the injection plate having a plurality of injection holes for injecting the process gas supplied from the flow path of the top plate;
an annular sealing member positioned at a coupling portion of the first flange and the second flange to seal a gap between the top plate and the spray plate; and
and a first step portion for preventing surface contact between the first flange and the second flange formed in an inner direction with respect to the sealing member among the coupling portions,
The first step portion has a structure recessed by a predetermined depth in at least one of the first flange surface facing the second flange and the second flange surface facing the first flange,
Further comprising a mid plate positioned between the top plate and the injection plate,
The mid plate is coupled to the bottom surface of the top plate, and is coupled to the top plate through a connection part located in a more inner direction than the first step part,
A shower head structure, characterized in that a second step portion for preventing contamination into which the connection portion is partially inserted is provided on the bottom surface of the top plate. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 밀봉 부재의 외측에 상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트를 결합하기 위한 고정 부재를 더 포함하는 샤워 헤드 구조체. The method of claim 1,
The shower head structure further comprising a fixing member for coupling the top plate and the spray plate to the outside of the sealing member. 처리 공간을 구비한 진공 챔버;
상기 진공 챔버의 상기 처리 공간 하부에 위치되어, 처리될 기판이 안착되는 서셉터; 및
상기 진공 챔버 상부에 위치되어, 상기 처리 공간에 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드 구조체를 포함하며,
상기 샤워 헤드 구조체는,
외측에 환형의 제 1 플랜지를 포함하며 공정 가스가 인입되는 유로가 구비된 탑 플레이트;
외측에 상기 제 1 플랜지와 대향 및 결합되는 제 2 플랜지를 포함하고, 상기 탑 플레이트의 상기 유로로부터 공급된 상기 공정 가스를 분사하기 위한 복수의 분사 홀을 구비하는 분사 플레이트;
상기 제 1 플랜지와 상기 제 2 플랜지 사이의 결합 부분에 위치되고, 상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트를 밀봉하는 환형의 밀봉 부재; 및
상기 결합 부분 중 상기 밀봉 부재를 기준으로 내측 방향에 형성되는 상기 제 1 플랜지 및 상기 제2 플랜지 사이의 면 접촉 방지용 제 1 단차부를 구비하며,
상기 제 1 단차부는 상기 제 2 플랜지와 대향하는 상기 제 1 플랜지 표면 및 상기 제 1 플랜지와 대향하는 상기 제 2 플랜지 표면 중 적어도 하나에 일정 깊이만큼 함몰된 구조를 가지며,
상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트 사이에 위치되는 미드 플레이트를 더 포함하고,
상기 미드 플레이트는 상기 탑 플레이트 저면과 결합되되, 상기 제 1 단차부 보다 더 내측 방향에 위치하는 연결부를 통해 상기 탑 플레이트와 결합되고,
상기 탑 플레이트 저면에는, 상기 연결부가 일부분 삽입되는 오염 방지용 제 2 단차부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. a vacuum chamber having a processing space;
a susceptor positioned below the processing space of the vacuum chamber, on which a substrate to be processed is seated; and
and a shower head structure positioned above the vacuum chamber to supply a process gas to the processing space,
The shower head structure,
a top plate including an annular first flange on the outside and having a flow path through which a process gas is introduced;
an injection plate including a second flange facing and coupled to the first flange on the outside, the injection plate having a plurality of injection holes for injecting the process gas supplied from the flow path of the top plate;
an annular sealing member positioned at a coupling portion between the first flange and the second flange and sealing the top plate and the spray plate; and
and a first step portion for preventing surface contact between the first flange and the second flange formed in an inner direction with respect to the sealing member among the coupling portions,
The first step portion has a structure recessed by a predetermined depth in at least one of the first flange surface facing the second flange and the second flange surface facing the first flange,
Further comprising a mid plate positioned between the top plate and the injection plate,
The mid plate is coupled to the bottom surface of the top plate, and is coupled to the top plate through a connection part located in a more inner direction than the first step part,
A second step portion for preventing contamination into which the connection portion is partially inserted is provided on a bottom surface of the top plate. 삭제delete 삭제delete 제 5 항에 있어서,
상기 밀봉 부재의 외측에 상기 탑 플레이트와 상기 분사 플레이트를 결합하기 위한 고정 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
The substrate processing apparatus further comprising a fixing member for coupling the top plate and the spray plate to the outside of the sealing member.
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