KR102567507B1 - 기판 처리 장치 및 가스 분배 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마로 기판을 처리하는 장치에 제공되어 가스를 분배하는 가스 분배 어셈블리를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 가스 분배 어셈블리는 상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 가스를 확산시키는 복수의 가스 도입홀이 형성된 가스 분배 플레이트와; 상기 가스 분배 플레이트의 하부에 상기 가스 분배 플레이트와 접하게 배치되며, 상기 가스 도입홀과 연통하는 위치에 상면과 하면을 관통하는 복수의 가스 공급홀이 형성된 샤워 헤드 플레이트와; 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트가 접하는 측면에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트와 결합되는 제1 결합부 및 상기 샤워 헤드 플레이트의 저면을 지지하는 제2 결합부를 포함하여, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트를 밀착시키는 체결 부재를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 가스 분배 어셈블리{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND ASSEMBLY FOR DISTRIBUTING GAS}
본 발명은 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 이에 제공되어 처리 공간에 가스를 분배하는 가스 분배 유닛에 관한 것이다.
플라즈마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성되며, 이온이나 전자, 라디칼등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라즈마를 이용한 반도체 소자 제조 공정은 에칭, 물리 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD), 이온 주입 및 애싱 공정 등을 포함할 수 있다. 플라즈마를 이용하여 웨이퍼 등의 기판을 처리하는 공정은 플라즈마에 함유된 이온 및 라디칼 입자들이 웨이퍼와 충돌함으로써 수행된다.
플라즈마를 이용한 반도체 소자의 제조 공정의 예시적인 실시 형태는, 가스 분배 어셈블리를 통해 처리 챔버에 공정 가스를 공급하는 단계로서, 공정 가스는 반도체 기판이 지지되는 지지 유닛에 제공되는 하부 전극과 반도체 기판보다 상부에 제공된 상부 전극 사이의 갭으로 흐르는, 공정 가스를 공급하는 단계; 및 RF 전력을 하부 전극 또는 상부 전극 중 어느 하나 이상에 인가하고 공정 가스를 플라즈마 상태로 에너자이징(energizing)함으로써 처리 챔버에서 반도체 기판을 처리하는 단계를 포함한다.
플라즈마 처리 장치에 제공되는 가스 분배 어셈블리는 일반적으로 가스 분배 플레이트(Gas Distribution Plate)와 샤워 헤드 플레이트(Shower Head Plate)가 볼트(Bolt)의 체결으로 인해 결합된 구조로 제공된다. 이에 관하여서는 일본공개특허 제2001-323377호가 참조될 수 있다.
상술한 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트가 볼트에 의해 체결된 구조는, 각 플레이트간 열팽창 정도의 차이에 의해 발생하는 접촉 저항이 발생하고, 볼트 체결의 구조적 특징으로 인해 각 플레이트간 열전달이 원할하지 않음에 따라 공정 시 샤워 헤드 플레이트가 과열되어 기판이 오버 에칭(Over Etching)되는 문제가 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 가스 분배 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트의 열팽창 정도의 차이에 의해 집중 응력이 발생하는 등의 문제를 해결할 수 있는 가스 분배 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 샤워 헤드 플레이트의 변형에 대비하면서도 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트의 밀착이 유지될 수 있는 가스 분배 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 열변형에도 불구하고 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트의 밀착이 유지될 수 있음에 따라, 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트 사이의 열전달이 원할하게 이루어질 수 있는 가스 분배 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스와; 상기 지지 유닛의 상부에 배치되는 가스 분배 어셈블리를 포함하되, 상기 가스 분배 어셈블리는, 상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 가스를 확산시키는 복수의 가스 도입홀이 형성된 가스 분배 플레이트와; 상기 가스 분배 플레이트의 하부에 상기 가스 분배 플레이트와 접하게 배치되며, 상기 가스 도입홀과 연통하는 위치에 상면과 하면을 관통하는 복수의 가스 공급홀이 형성된 샤워 헤드 플레이트와; 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트가 접하는 측면에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트와 결합되는 제1 결합부 및 상기 샤워 헤드 플레이트의 저면을 지지하는 제2 결합부를 포함하여, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트를 밀착시키는 체결 부재를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트는 열 팽창 계수가 상이한 재질로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트는 금속을 포함하는 재질로 제공되고, 상기 샤워 헤드 플레이트는 상기 가스 공급 유닛이 공급하는 가스로부터 발생되는 플라즈마와 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 체결 부재는, 탄성과 내열성을 가지는 메탈 또는 세라믹 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 체결 부재의 상기 제1 결합부는 나사 결합될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트의 상기 가스 도입홀과 상기 샤워 헤드 플레이트에서 상기 가스 도입홀과 연통되는 상기 가스 공급홀은, 기판 공정에 따라 발생하는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 열 팽창에 따른 변형에도 연통되는 위치에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 도입홀은 상기 가스 공급홀의 직경보다 크게 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 복수의 상기 가스 도입홀 중 하나에 대하여 복수의 상기 가스 공급홀 중 복수개가 연통될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 체결 부재의 저면에 위치되어 상기 체결 부재가 상기 처리 공간에 노출되는 면을 덮는 링 형상의 커버 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 체결 부재는, 상기 가스 분배 어셈블리의 측면의 일부에 대응되는 크기로 복수개로 제공되며, 복수의 위치에서 상기 가스 분배 플레이트 및 상기 샤워 헤드 플레이트와 결합될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 사이에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트의 하면 또는 상기 샤워 헤드 플레이트의 상면에 대응되는 형상으로 제공되는 열전달 부재를 더 포함하고, 상기 열 전달 부재는, 세라믹이 함유된 실리콘 소재 및/또는 메탈이 함유된 실리콘 소재로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트의 상기 샤워 헤드 플레이트와 접하는 일면은 오목면 또는 볼록면 중 어느 하나로 형성되고, 상기 샤워 헤드 플레이트의 상기 가스 분배 플레이트와 접하는 일면은 상기 오목면 또는 볼록면 중 다른 하나로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 플라즈마로 기판을 처리하는 장치에 제공되어 가스를 분배하는 가스 분배 어셈블리를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 가스 분배 어셈블리는 가스 공급 유닛으로부터 공급된 가스를 확산시키는 복수의 가스 도입홀이 형성된 가스 분배 플레이트와; 상기 가스 분배 플레이트의 하부에 상기 가스 분배 플레이트와 접하게 배치되며, 상기 가스 도입홀과 연통하는 위치에 상면과 하면을 관통하는 복수의 가스 공급홀이 형성된 샤워 헤드 플레이트와; 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트가 접하는 측면에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트와 결합되는 제1 결합부 및 상기 샤워 헤드 플레이트의 저면을 지지하는 제2 결합부를 포함하여, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트를 밀착시키는 체결 부재를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트는 열 팽창 계수가 상이한 재질로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트는 금속을 포함하는 재질로 제공되고, 상기 샤워 헤드 플레이트는 상기 가스 공급 유닛이 공급하는 가스로부터 발생되는 플라즈마와 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 체결 부재는, 탄성과 내열성을 가지는 메탈 또는 세라믹 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 체결 부재의 상기 제1 결합부는 나사 결합될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트의 상기 가스 도입홀과 상기 샤워 헤드 플레이트에서 상기 가스 도입홀과 연통되는 상기 가스 공급홀은, 기판 공정에 따라 발생하는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 열 팽창에 따른 변형에도 연통되는 위치에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 도입홀은 상기 가스 공급홀의 직경보다 크게 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 복수의 상기 가스 도입홀 중 하나에 대하여 복수의 상기 가스 공급홀 중 복수개가 연통될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 체결 부재는, 상기 가스 분배 어셈블리의 측면의 일부에 대응되는 크기로 복수개로 제공되며, 복수의 위치에서 상기 가스 분배 플레이트 및 상기 샤워 헤드 플레이트와 결합될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 사이에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트의 하면 또는 상기 샤워 헤드 플레이트의 상면에 대응되는 형상으로 제공되는 열전달 부재를 더 포함하고, 상기 열 전달 부재는, 세라믹이 함유된 실리콘 소재 및/또는 메탈이 함유된 실리콘 소재로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트의 상기 샤워 헤드 플레이트와 접하는 일면은 오목면 또는 볼록면 중 어느 하나로 형성되고, 상기 샤워 헤드 플레이트의 상기 가스 분배 플레이트와 접하는 일면은 상기 오목면 또는 볼록면 중 다른 하나로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 기판을 처리하는 장치의 실시 예는, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버와; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과; 상기 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스와; 상기 지지 유닛의 상부에 배치되는 가스 분배 어셈블리를 포함하되, 상기 가스 분배 어셈블리는, 금속 소재로 제공되고 상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 가스를 확산시키며, 복수의 가스 도입홀이 형성된 가스 분배 플레이트와; 규소를 포함하는 소재로 제공되고 상기 가스 분배 플레이트의 하부에 상기 가스 분배 플레이트와 접하게 배치되며, 상기 가스 도입홀과 연통하는 위치에 상면과 하면을 관통하는 복수의 가스 공급홀이 형성된 샤워 헤드 플레이트와; 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트가 접하는 측면에 제공되고, 탄성과 내열성을 가지는 메탈 또는 세라믹 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제공되며, 상기 가스 분배 플레이트와 나사 결합되는 제1 결합부 및 상기 샤워 헤드 플레이트의 저면을 지지하는 제2 결합부 및 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부를 연결하는 연결부를 포함하여, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트를 밀착시키는 체결 부재를 포함하고, 상기 가스 분배 플레이트의 상기 가스 도입홀과 상기 샤워 헤드 플레이트에서 상기 가스 도입홀과 연통되는 상기 가스 공급홀은, 기판 공정에 따라 발생하는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 열 팽창에 따른 변형에도 연통되는 위치에 제공된다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트의 열팽창 정도의 차이에 의해 집중 응력이 발생하는 등의 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 샤워 헤드 플레이트의 변형에 대비하면서도 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트의 밀착이 유지될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 열변형에도 불구하고 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트의 밀착이 유지될 수 있음에 따라, 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트 사이의 열전달이 원할하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 제공되는 제1 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리를 개략적으로 보여주는 절단 사시도이다.
도 3은 가스 분배 어셈블리에 제공되어 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트를 결합하는 체결 부재를 보여주는 사시도이다.
도 4는 체결 부재를 이용하여 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트를 결합하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 체결 부재에 의해 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트를 결합된 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리를 개략적으로 보여주는 절단 사시도이다.
도 7은 제3 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함한다'는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
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.
본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 챔버 내에 플라즈마를 공급하여 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)에 형성된 막을 제거하는 식각(Etching) 공정을 수행할 수 있다. 이와 달리, 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 감광액 막을 제거하는 애싱(Ashing) 공정을 수행할 수도 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리하는 다양한 처리 공정에 사용될 수 있다.
기판 처리 장치(1000)는 챔버(100), 지지 유닛(200), 가스 분배 어셈블리(300), 가스 공급 유닛(400), 플라즈마 소스, 라이너 유닛(미도시), 배기 배플(500), 그리고 제어기(미도시)를 포함한다.
챔버(100)는 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 가진다. 챔버(100)는 밀폐된 형상으로 제공된다. 챔버(100)는 도전성 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 챔버(100)는 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 챔버(100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)는 접지될 수 있다. 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(104)이 형성된다. 배기홀(104)은 배기 라인(151)과 연결된다. 배기 라인(151)은 펌프(153)와 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 챔버(100)의 내부 공간에 머무르는 가스는 배기 라인(151)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기 과정에 의해 챔버(100)의 내부는 소정 압력으로 감압된다. 이와 달리, 별도의 감압 부재가 제공되어 처리 공간(102)의 내부를 소정 압력으로 감압시킬 수 있다.
챔버(100)에는 히터(미도시)가 제공될 수 있다. 예컨대, 히터(미도시)는 챔버(100)의 벽에 제공될 수 있다. 히터는 챔버(100)를 가열할 수 있다. 히터는 가열 전원(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 히터는 가열 전원에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킬 수 있다. 히터에서 발생된 열은 내부 공간으로 전달된다. 히터에서 발생된 열에 의해서 처리 공간은 소정 온도로 유지된다. 히터는 코일 형상의 열선으로 제공될 수 있다. 히터는 챔버(100)에 복수 개 제공될 수 있다. 히터는 코일 형상의 열선으로 제공될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 히터는 챔버(100)를 가열할 수 있는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
챔버(100)의 내부에는 지지 유닛(200)이 위치한다. 지지 유닛(200)은 기판(W)을 처리 공간 내에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(ESC)으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다. 이하에서는 정전 척(ESC)을 포함하는 지지 유닛(200)에 대하여 설명한다.
지지 유닛(200)은 유전 플레이트(220), 바디 플레이트(230), 포커스 링(240), RF 서포트 플레이트(270), 절연 커버(280), 접지 부재(290), 하부 커버(295)를 포함한다. 지지 유닛(200)은 챔버(100) 내부에서 챔버(100)의 바닥면으로부터 상부로 이격되어 위치될 수 있다.
유전 플레이트(220)는 지지 유닛(200)의 상단부에 위치한다. 유전 플레이트(220)는 원판 형상의 유전체(dielectric substance)로 제공된다. 유전 플레이트(220)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 유전 플레이트(220)의 상면은 기판(W)보다 작은 반경을 갖는다. 따라서, 기판(W) 가장자리 영역은 유전 플레이트(220)의 외측에 위치한다. 유전 플레이트(220)에는 제1 공급 유로(221)가 형성된다. 제1 공급 유로(221)는 유전 플레이트(220)의 상면으로부터 저면으로 제공된다. 제1 공급 유로(221)는 서로 이격하여 복수 개 형성되며, 기판(W)의 저면으로 열전달 매체가 공급되는 통로로 제공된다.
유전 플레이트(220)의 내부에는 정전 전극(223)과 히터(225)가 매설된다. 정전 전극(223)은 히터(225)의 상부에 위치한다. 정전 전극(223)은 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결된다. 제1 하부 전원(223a)은 직류 전원을 포함한다. 정전 전극(223)과 제1 하부 전원(223a) 사이에는 스위치(223b)가 설치된다. 정전 전극(223)은 스위치(223b)의 온/오프에 의해 제1 하부 전원(223a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 스위치(223b)가 온(On) 되면, 정전 전극(223)에는 직류 전류가 인가된다. 정전 전극(223)에 인가된 전류에 의해 정전 전극(223)과 기판(W) 사이에는 정전기력이 작용하며, 정전기력에 의해 기판(W)은 유전 플레이트(220)에 흡착 및/또는 고정될 수 있다.
히터(225)는 제2 하부 전원(225a)과 전기적으로 연결된다. 히터(225)는 제2 하부 전원(225a)에서 인가된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 유전 플레이트(220)를 통해 기판(W)으로 전달된다. 히터(225)에서 발생된 열에 의해 기판(W)은 소정 온도로 유지된다. 히터(225)는 나선 형상의 코일을 포함한다.
유전 플레이트(220)의 하부에는 바디 플레이트(230)가 위치한다. 유전 플레이트(220)의 저면과 바디 플레이트(230)의 상면은 접착제(236)에 의해 접착될 수 있다.
바디 플레이트(230)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 바디 플레이트(230)의 상면은 중심 영역이 가장자리 영역보다 높게 위치되도록 단차질 수 있다. 바디 플레이트(230)의 상면 중심 영역은 유전 플레이트(220)의 저면에 상응하는 면적을 가지며, 유전 플레이트(220)의 저면과 접착된다. 바디 플레이트(230)에는 제1 순환 유로(231), 제2 순환 유로(232) 및 제2 공급 유로(233)가 형성된다.
바디 플레이트(230)는 금속판을 포함할 수 있다. 바디 플레이트(230)는 전원으로부터 전력을 공급받는 전극으로 기능할 수 있다. 한편, 도 1에서 기판 처리 장치(1000)는 CCP 타입으로 구성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1000)는 ICP 타입으로 구성될 수 있다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체가 순환하는 통로로 제공된다. 제1 순환 유로(231)는 바디 플레이트(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 순환 유로(231)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제1 순환 유로(231)는 서로 연통될 수 있다. 제1 순환 유로(231)는 동일한 높이에 형성된다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 제공된다. 제2 순환 유로(232)는 바디 플레이트(230) 내부에 나선 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 순환 유로(232)는 서로 상이한 반경을 갖는 링 형상의 유로들이 동일한 중심을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 제2 순환 유로(232)는 서로 연통될 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 제2 순환 유로(232)는 동일한 높이에 형성된다. 제2 순환 유로(232)는 제1 순환 유로(231)의 하부에 위치될 수 있다.
제2 공급 유로(233)는 제1 순환 유로(231)부터 상부로 연장되며, 바디 플레이트(230)의 상면으로 제공된다. 제2 공급 유로(243)는 제1 공급 유로(221)에 대응하는 개수로 제공되며, 제1 순환 유로(231)와 제1 공급 유로(221)를 연결한다.
제1 순환 유로(231)는 열전달 매체 공급 라인(231b)을 통해 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된다. 열전달 매체 저장부(231a)에는 열전달 매체가 저장된다. 열전달 매체는 불활성 가스를 포함한다. 실시 예에 의하면, 열전달 매체는 헬륨(He) 가스를 포함한다. 헬륨 가스는 공급 라인(231b)을 통해 제1 순환 유로(231)에 공급되며, 제2 공급 유로(233)와 제1 공급 유로(221)를 순차적으로 거쳐 기판(W) 저면으로 공급된다. 헬륨 가스는 플라즈마에서 기판(W)으로 전달된 열이 정전 척으로 전달되는 매개체 역할을 한다.
제2 순환 유로(232)는 냉각 유체 공급 라인(232c)을 통해 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(232a)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(232a) 내에는 냉각기(232b)가 제공될 수 있다. 냉각기(232b)는 냉각 유체를 소정 온도로 냉각시킨다. 이와 달리, 냉각기(232b)는 냉각 유체 공급 라인(232c) 상에 설치될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(232c)를 통해 제2 순환 유로(232)에 공급된 냉각 유체는 제2 순환 유로(232)를 따라 순환하며 바디 플레이트(230)를 냉각한다. 바디 플레이트(230)는 냉각되면서 유전 플레이트(220)과 기판(W)을 함께 냉각시켜 기판(W)을 소정 온도로 유지시킨다.
포커스 링(240)은 정전 척의 가장자리 영역에 배치된다. 포커스 링(240)은 링 형상을 가지며, 유전 플레이트(220)의 둘레를 따라 배치된다. 또한, 포커스 링(240)는 절연 커버(280)의 상면에 배치될 수 있다. 포커스 링(240)의 상면은 외측부(240a)가 내측부(240b)보다 높도록 단차질 수 있다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전 플레이트(220)의 상면과 동일 높이에 위치된다. 포커스 링(240)의 상면 내측부(240b)는 유전 플레이트(220)의 외측에 위치된 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 포커스 링(240)의 외측부(240a)는 기판(W)의 가장자리 영역을 둘러싸도록 제공된다. 포커스 링(240)은 챔버(100) 내에서 플라즈마가 기판(W)과 마주하는 영역으로 집중되도록 한다.
바디 플레이트(230)의 하부에는 에어 갭(Air gab; 285)이 형성된다. 보다 상세하게, 에어 갭(285)은 RF 서포트 플레이트(270)와 후술하는 접지 부재(290)의 사이에 형성된다. 에어 갭(285)는 절연 커버(280)에 의해 감싸질 수 있다. 에어 갭(285)은 RF 서포트 플레이트(270)와 접지 부재(290)를 전기적으로 절연시킨다.
RF 서포트 플레이트(270)는 바디 플레이트(230)의 아래에 제공된다. RF 서포트 플레이트(270)의 상부면은 바디 플레이트(230)의 하부면과 접촉되어 제공된다. RF 서포트 플레이트(270)는 바디 플레이트(230)의 아래에서 바디 플레이트(230)의 연장부로 기능한다. RF 서포트 플레이트(270)의 평면은 원판형상으로 제공될 수 있다. RF 서포트 플레이트(270)는 도전성 재질로 제공된다. 일 예로 RF 서포트 플레이트(270)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. RF 서포트 플레이트(270)와 바디 플레이트(230)는 서로 조합되어 지지 유닛(200)의 하부 전극으로 기능할 수 있다.
RF 서포트 플레이트(270)는 전극판부(721)와, 변형부(272)와 로드 결합부(273)를 포함한다. 전극판부(271)의 평면은 바디 플레이트(230)의 평면 형상에 대응되는 형상으로 제공된다. 변형부(272)는 전극판부(271)의 중앙에서 하부로 연장되어 형성된다. 변형부(272)는 하부로 갈수록 직경이 작아지게 형성될 수 있다. 변형부(272)의 하부에서 연장되어 로드 결합부(273)가 형성된다. 실시 예에 있어서, 바디 플레이트(230)와 RF 서포트 플레이트(270)가 별도의 부품으로 제공되는 것을 설명하였으나, 전도성 소재로 제공되는 하나의 부품일 수도 있다.
전력 공급 로드(275)는 RF 서포트 플레이트(270)에 전력을 인가할 수 있다. 전력 공급 로드(275)는 RF 서포트 플레이트(270)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 공급 로드(275)는 하부 전원(227)과 연결될 수 있다. 하부 전원(227)은 RF 전력을 발생시키는 RF 전원으로 제공될 수 있다. RF 전원은 하이 바이어스 파워 RF(High Bias Power RF) 전원으로 제공될 수 있다. 하부 전원(227)은 복수개의 RF 전원으로 제공될 수 있다. 복수개의 RF 전원은 고주파(27.12MHz이상), 중주파(1MHz 내지 27.12MHz) 및 저주파(100kHz 내지 1MHz) 중 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 전력 공급 로드(275)는 하부 전원(227)으로부터 고주파 전력을 인가받는다. 전력 공급 로드(275)는 도전성 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 전력 공급 로드(275)는 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 전력 공급 로드(275)는 금속 로드일 수 있다. 또한, 전력 공급 로드(275)는 정합기(Matcher, 미도시)와 연결될 수 있다. 제3 하부 전원(235a)과 전력 공급 로드(275)는 정합기(미도시)를 거쳐서 연결될 수 있다. 정합기(미도시)는 임피던스 매칭(Impedance Matching)을 수행할 수 있다.
절연 커버(280)는 RF 서포트 플레이트(270)을 지지한다. 절연 커버(280)는 RF 서포트 플레이트(270)의 측면과 접하도록 제공될 수 있다. 절연 커버(280)는 RF 서포트 플레이트(270)의 하면의 가장 자리 영역과 접하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 절연 커버(280)는 상부와 하부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 또한, 절연 커버(280)는 RF 서포트 플레이트(270)가 절연 커버(280)에 의해 지지될 수 있도록 내측이 단차 질 수 있다. 절연 커버(280)는 절연성을 가지는 재질로 제공될 수 있다.
접지 부재(290)는 전기적으로 접지되는 구성이다. 접지 부재(290)에는 전력 공급 로드(275)가 관통되는 관통홀이 형성된다. 전력 공급 로드(275)가 관통되는 관통홀은 접지 부재(290)의 중앙에 형성될 수 있다.
하부 커버(295)는 기판 지지 유닛(200)의 하단부에 위치한다. 하부 커버(295)는 챔버(100)의 저부에서 상부로 이격되어 위치한다. 하부 커버(295)는 상면이 개방된 공간이 내부에 형성된다. 하부 커버(295)의 상면은 접지 부재(290)에 의해 덮어진다. 따라서, 하부 커버(295)의 단면의 외부 반경은 접지 부재(290)의 외부 반경과 동일한 길이로 제공될 수 있다. 하부 커버(295)의 내부 공간에는 반송되는 기판(W)을 외부의 반송 부재로부터 지지 유닛(200)의 상면에 해당하는 기판(W) 지지면으로 이동시키는 리프트 핀 모듈(미도시) 등이 위치할 수 있다.
하부 커버(295)는 연결 부재(297)를 포함한다. 연결 부재(297)는 하부 커버(295)의 외측면과 챔버(100)의 내측벽을 연결한다. 연결 부재(297)는 하부 커버(295)의 외측면에 일정한 간격으로 복수 개 제공될 수 있다. 연결 부재(297)는 기판 지지 유닛(200)을 챔버(100) 내부에서 지지한다. 또한, 연결 부재(297)는 챔버(100)의 내측벽과 연결됨으로써 하부 커버(295)가 전기적으로 접지되도록 한다. 제1 하부전원(223a)과 연결되는 제1 전원 라인(223c), 제2하부전원(225a)과 연결되는 제2 전원 라인(225c), 열전달 매체 저장부(231a)와 연결된 열전달 매체 공급 라인(231b), 및 냉각 유체 저장부(232a)와 연결된 냉각 유체 공급 라인(232c) 등은 연결 부재(297)의 내부 공간을 통해 하부 커버(295) 내부로 연장된다.
하부 커버(295)는 절연 커버(280)의 아래에 배치된다. 하부 커버(295)는 절연 커버(280)의 아래에 배치되어 절연 커버(280)를 지지한다. 또한, 하부 커버(295)는 도전성 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 하부 커버(295)는 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 또한, 하부 커버(295)는 챔버(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 커버(295)는 전기적으로 접지될 수 있다.
가스 분배 어셈블리(300)는 가스 분배 어셈블리(300)로 공급되는 가스를 분산시킬 수 있다. 또한, 가스 분배 어셈블리(300)는 가스 공급 유닛(400)이 공급하는 가스가 처리 공간에 균일하게 공급되도록 할 수 있다.
도 2는 도 1에 제공되는 제1 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리를 개략적으로 보여주는 절단 사시도이다. 도 1에 도 2를 더 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리(1300)를 설명한다. 가스 분배 어셈블리(1300)는 샤워 헤드 플레이트(310), 가스 분배 플레이트(340)을 포함한다.
샤워 헤드 플레이트(310)는 가스 분배 플레이트(340)의 하부에 배치된다. 가스 분배 어셈블리(1300)는 지지 유닛(200)의 상부에 위치한다. 샤워 헤드 플레이트(310)와 지지 유닛(200)의 상부에는 그 사이에 일정한 공간이 형성되고, 이 공간이 처리 공간으로 정의된다. 샤워 헤드 플레이트(310)는 판 형상으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(310)의 단면은 지지 유닛(200)과 동일한 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(310)의 단면은 지지 유닛(200)과 동일하거나 더 큰 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(310)에는 복수의 가스 공급홀(312)이 형성된다. 복수의 가스 공급홀(312)은 샤워 헤드 플레이트(310)의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 형성된다. 가스 공급홀(312)이 형성되는 위치와 가스 공급홀(312)의 개수는 기판(W)의 전 면적에 가스와 플라즈마를 균일하게 공급하여 처리하기 위하여 적절하게 설계될 수 있다. 가스 공급홀(312)은 샤워 헤드 플레이트(310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통하여 형성될 수 있다.
샤워 헤드 플레이트(310)는 가스 공급 유닛(400)이 공급하는 가스로부터 발생되는 플라즈마와 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 샤워 헤드 플레이트(310)는 플라즈마가 포함하는 이온들 중 전기 음성도가 가장 큰 이온과 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 샤워 헤드 플레이트(310)는 규소(Si)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
가스 분배 플레이트(340)는 샤워 헤드 플레이트(310)의 상부에 배치된다. 가스 분배 플레이트(340)는 챔버(100)의 상면에서 일정거리 이격되어 위치한다. 가스 분배 플레이트(340)는 상부에서 공급되는 가스를 확산시킬 수 있다. 가스 분배 플레이트(340)에는 가스 도입홀(344)이 형성된다. 가스 도입홀(344)은 가스 분배 플레이트(340)의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 형성된다. 가스 도입홀(344)은 상술한 가스 공급홀(312)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 가스 도입홀(344)은 가스 공급홀(312)과 연통될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 가스 도입홀(344)은 복수의 가스 공급홀(312)과 연통될 수 있다. 가스 분배 어셈블리(1300)의 상부에서 공급되는 가스는 가스 도입홀(344)과 가스 공급홀(312)을 순차적으로 거쳐 샤워 헤드 플레이트(310)의 하부로 공급될 수 있다. 가스 분배 플레이트(340)는 금속 재질을 포함할 수 있다. 가스 분배 플레이트(340)는 전기적으로 접지되거나 상부 전원(630)이 연결될 수 있다. 가스 분배 플레이트(340)는 접지되거나, 상부 전원(630)에 연결되어 상부 전극으로 기능할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 가스 분배 플레이트(340)의 상부는 하부보다 직경이 크게 제공될 수 있다. 가스 분배 플레이트(340)의 상부에는 가스 분배 플레이트(340)의 상부와 하부의 직경 차이에 의해 생긴 돌출부가 형성될 수 있다. 가스 분배 플레이트(340)는 돌출부에 의해 타 구성에 지지될 수 있다. 실시 예에 있어서, 가스 분배 플레이트(340)는 챔버(100)의 상부벽(120)에 지지될 수 있다. 도면상 도시하지 않았으나, 가스 분배 플레이트(340)는 챔버(100)의 상부벽(120)은 전기적으로 절연되도록 제공된다. 다른 예에 있어서, 가스 분배 플레이트(340)는 가스 분배 어셈블리(1300)의 둘레를 감싸도록 배치되고, 링 형상으로 제공되는 절연 링에 의해 감싸지고 지지될 수도 있다.
샤워 헤드 플레이트(310)와 가스 분배 플레이트(340)는 체결 부재(380)에 의해 결합된다. 도 3은 가스 분배 어셈블리에 제공되어 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트를 결합하는 체결 부재를 보여주는 사시도이다. 도 2에 도 3을 더 참조하여 일 실시 예에 따른 체결 부재(380)를 설명한다.
체결 부재(380)는 제1 결합부(381), 제2 결합부(382)와 연결부(383)를 포함한다. 제1 결합부(381)는 가스 분배 플레이트(340)과 접하여 결합된다. 일 실시 예에 의하면, 제1 결합부(381)과 가스 분배 플레이트(340)는 나사 결합될 수 있다. 제2 결합부(382)는 샤워 헤드 플레이트(310)와 접한다. 제2 결합부(382)의 상면(382a)은 샤워 헤드 플레이트(310)를 지지한다. 제2 결합부(382)는 연결부(383)과 수직한 방향으로 연장되어 돌출된 형태로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1 결합부(381)의 하면(384a)는 가스 분배 플레이트(340)과 접하고, 제2 결합부(382)의 상면(382a)는 샤워 헤드 플레이트(310)에 접하여, 제1 결합부(381)과 제2 결합부(382)에 의해 가스 분배 플레이트(340)과 샤워 헤드 플레이트(310)는 클램핑되어 결합될 수 있다. 제1 결합부(381)과 제2 결합부(382)은 연결부(383)에 의해 연결될 수 있다.
체결 부재(380)는 가스 분배 어셈블리(1300)의 측면의 일부에 대응되는 크기로 제공될 수 있다. 체결 부재(380)는 가스 분배 어셈블리(1300)의 둘레를 따라 복수개 제공되어 가스 분배 플레이트(340)과 샤워 헤드 플레이트(310)를 결합한다. 체결 부재(380)의 개수는 요구되는 사양에 따라 설계될 수 있다.
체결 부재(380)는 탄성력이 좋으며, 열에 강한 소재로 제공된다. 실시 예에 있어서, 체결 부재(380)는 메탈 또는 세라믹 소재 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제공될 수 있다. 체결 부재(380)의 탄성력으로 가스 분배 플레이트(340)과 샤워 헤드 플레이트(310)를 밀착시킬 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(310)는 제2 결합부(382)의 상면(382a)이 접하는 면에서 제2 결합부(382)의 상면(382a)을 슬라이딩 이동 가능하도록 허용된다. 샤워 헤드 플레이트(310)가 열에 의해 팽창되는 변형이 발생함에도 불구하고, 샤워 헤드 플레이트(310)는 제2 결합부(382)의 상면(382a)에 지지되어 가스 분배 플레이트(340)와 밀착되어 있으며, 제2 결합부(382)의 상면(382a) 및 가스 분배 플레이트(340)와의 접촉면에 대하여 슬라이딩 이동 가능하도록 허용되므로, 샤워 헤드 플레이트(310)의 열변형에도 불구하고, 샤워 헤드 플레이트(310)와 가스 분배 플레이트(340)의 밀착 상태가 유지될 수 있다. 한편, 샤워 헤드 플레이트(310)가 열변형에 의해 팽창되거나 수축될 때에도, 샤워 헤드 플레이트(310)의 가스 공급홀(312)이 가스 분배 플레이트(340)의 가스 도입홀(344)과 연통되는 상태가 유지되도록 가스 공급홀(312)와 가스 도입홀(344)의 위치 및 크기를 설계하는 것이 바람직하다. 일 실시 예에 있어서, 가스 도입홀(344)의 직경은 가스 공급홀(312)의 직경보다 크게 제공된다. 추가적인 실시 예에 있어서, 체결 부재(380)의 샤워 헤드 플레이트(310)와의 접면에 수지류 소재가 제공될 수 있다. 체결 부재(380)의 샤워 헤드 플레이트(310)와의 접면에 수지류 소재가 제공됨으로써, 샤워 헤드 플레이트(310)와 체결 부재(380) 사이의 원활한 슬라이딩이 이루어질 수 있다. 수지류 소재는 엔지니어링 플라스틱 소재로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 체결 부재(380)의 하부에는 커버 부재(390)가 위치될 수 있다. 커버 부재(390)는 체결 부재(380)가 기판의 처리 환경에 노출되는 것을 막는다. 커버 부재(390)는 링 형상으로 형성되어 처리 공간과 체결 부재(380)의 사이에 위치되어 체결 부재(380)가 처리 공간에 노출되는 것을 막는다. 일 실시 예에 있어서, 커버 부재(390)는 쿼츠 소재로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 커버 부재(390)는 챔버(100)의 벽에 지지될 수 있다. 예컨대, 커버 부재(390)는 챔버(100)를 이루는 하부 챔버(110)에 의해 지지될 수 있다.
도 4는 체결 부재를 이용하여 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트를 결합하는 방법을 나타낸 도면이다. 도 5는 체결 부재에 의해 가스 분배 플레이트와 샤워 헤드 플레이트를 결합된 상태를 나타낸 부분 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하여, 체결 부재(380)에 의한 가스 분배 플레이트(340)와 샤워 헤드 플레이트(310)의 일 실시 예에 따른 결합 방법을 설명한다.
가스 분배 플레이트(340)에는 체결 부재(380)와 나사 결합을 위한 나사홈(349)이 형성될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(310)의 하부면의 둘레에는 결합홈이 형성될 수 있다. 가스 분배 플레이트(340)의 하면과 샤워 헤드 플레이트(310)의 상면은 밀착되고, 가스 분배 플레이트(340)의 하면과 샤워 헤드 플레이트(310)의 상면 둘레는 동일하거나 유사할 수 있다. 실시 예에 있어서, 체결 부재(380)의 제1 결합부(381)는 가스 분배 플레이트(340)의 둘레에 형성된 홈에 삽입된다. 체결 부재(380)의 제2 결합부(382)는 샤워 헤드 플레이트(310)의 하부면의 둘레에 형성된 결합홈에 삽입된다. 제2 결합부(382)의 상면(382a)은 외측으로 갈수록 상향 경사지게 형성될 수 있다. 제2 결합부(382)의 상면(382a)이 경사지게 형성됨에 따라, 체결 부재(380)가 샤워 헤드 플레이트(310)에 체결될수록 가스 분배 플레이트(340)과 샤워 헤드 플레이트(310)의 밀착 정도를 높일 수 있다. 체결 부재(380)의 제1 결합부(381)는 가스 분배 플레이트(340)의 측면에 삽입된 후, 가스 분배 플레이트(340)와 나사 결합될 수 있다. 체결 부재(380)의 제2 결합부(382)는 샤워 헤드 플레이트(310)를 지지한다. 체결 부재(380)에 의해 샤워 헤드 플레이트(310)와 가스 분배 플레이트(340)가 밀착되도록 함으로써, 가스 분배 플레이트(340)와 샤워 헤드 플레이트(310)가 열에 의해 변형됨에도 불구하고, 샤워 헤드 플레이트(310)의 변형을 허용함으로써, 가스 분배 플레이트(340)와 샤워 헤드 플레이트(310)의 밀착을 유지할 수 있다.
실시 예에 있어서, 제2 결합부(382)의 내측면과 샤워 헤드 플레이트(310)는 제1 간격(D1)으로 이격될 수 있다. 체결 부재(380)의 연결부(383)와 샤워 헤드 플레이트(310)는 제2 간격(D2)으로 이격될 수 있다. 체결 부재(380)의 연결부(383)와 가스 분배 플레이트(340)는 제3 간격(D2)으로 이격될 수 있다. 체결 부재(380)와 샤워 헤드 플레이트(310)가 측방향으로 소정 간격 이격됨으로써 샤워 헤드 플레이트(310)가 측방향에 따른 변형에 대한 허용 한계를 높일 수 있다.
도 6은 제2 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리를 개략적으로 보여주는 절단 사시도이다. 도 6 및 도 1을 참조하여, 제2 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리(2300)를 설명한다. 제2 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리(2300)의 설명에 있어서, 제1 실시 예의 가스 분배 어셈블리(1300)와 차이가 있는 구성을 중심으로 설명하되, 제1 실시 예의 가스 분배 어셈블리(1300)와 유사한 구성은 도 2 내지 도 5에서의 설명으로 대신하고, 동일한 도면 부호를 사용한다.
가스 분배 어셈블리(2300)의 샤워 헤드 플레이트(1310)는 가스 분배 플레이트(340)의 하부에 배치된다. 가스 분배 어셈블리(2300)는 지지 유닛(200)의 상부에 위치한다. 샤워 헤드 플레이트(1310)와 지지 유닛(200)의 상부에는 그 사이에 일정한 공간이 형성되고, 이 공간이 처리 공간으로 정의된다. 샤워 헤드 플레이트(1310)는 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(1310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(1310)의 단면은 지지 유닛(200)과 동일한 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(1310)의 단면은 지지 유닛(200)과 동일하거나 더 큰 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(1310)에는 복수의 가스 공급홀(312)이 형성된다. 포함한다. 가스 공급홀(312)은 샤워 헤드 플레이트(1310)의 상면과 하면을 수직 방향으로 관통하여 형성될 수 있다.
샤워 헤드 플레이트(1310)는 가스 공급 유닛(400)이 공급하는 가스로부터 발생되는 플라즈마와 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 샤워 헤드 플레이트(1310)는 플라즈마가 포함하는 이온들 중 전기 음성도가 가장 큰 이온과 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 샤워 헤드 플레이트(1310)는 규소(Si)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
가스 분배 플레이트(340)는 샤워 헤드 플레이트(1310)의 상부에 배치된다. 일 실시 예에 있어서, 가스 도입홀(344)은 복수의 가스 공급홀(1312)과 연통될 수 있다. 가스 분배 어셈블리(2300)의 상부에서 공급되는 가스는 가스 도입홀(344)과 가스 공급홀(1312)을 순차적으로 거쳐 샤워 헤드 플레이트(1310)의 하부로 공급될 수 있다.
샤워 헤드 플레이트(1310)와 가스 분배 플레이트(340)는 체결 부재(380)에 의해 결합된다. 일 실시 예에 있어서, 샤워 헤드 플레이트(1310)의 최하면은 체결 부재(380)의 하면을 덮도록 연장되는 연장부(1314)를 포함할 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(1310)의 최하면이 체결 부재(380)의 하면을 덮음으로써, 체결 부재(380)가 기판의 처리 환경에 노출되는 것을 막을 수 있다. 제2 실시 예에 있어서, 제1 실시 예에 제공되는 커버 부재(390)가 더 제공되어 보호 효과를 높일 수도 있다.
도 7은 제3 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 7 및 도 1을 참조하여, 제3 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리(3300)를 설명한다. 제3 실시 예에 따른 가스 분배 어셈블리(3300)의 설명에 있어서, 제1 실시 예의 가스 분배 어셈블리(1300)와 차이가 있는 구성을 중심으로 설명하되, 제1 실시 예의 가스 분배 어셈블리(1300)와 유사한 구성은 도 2 내지 도 5에서의 설명으로 대신한다.
가스 분배 어셈블리(3300)는 샤워 헤드 플레이트(2310), 가스 분배 플레이트(2330)을 포함한다.
샤워 헤드 플레이트(2310)는 가스 분배 플레이트(2330)의 하부에 배치된다. 가스 분배 어셈블리(3300)는 지지 유닛(200)의 상부에 위치한다. 샤워 헤드 플레이트(2310)와 지지 유닛(200)의 상부에는 그 사이에 일정한 공간이 형성되고, 이 공간이 처리 공간으로 정의된다. 샤워 헤드 플레이트(2310)는 두께가 일정한 판 형상으로 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(2310)의 저면은 플라즈마에 의한 아크 발생을 방지하기 위하여 그 표면이 양극화 처리될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(2310)의 단면은 지지 유닛(200)과 동일한 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(2310)의 단면은 지지 유닛(200)과 동일하거나 더 큰 단면적을 가지도록 제공될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(2310)에는 복수의 가스 공급홀(312, 도 2 참조)이 형성된다. 포함한다.
샤워 헤드 플레이트(2310)는 가스 공급 유닛(400)이 공급하는 가스로부터 발생되는 플라즈마와 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 샤워 헤드 플레이트(2310)는 플라즈마가 포함하는 이온들 중 전기 음성도가 가장 큰 이온과 반응하여 화합물을 생성하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 샤워 헤드 플레이트(2310)는 규소(Si)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
가스 분배 플레이트(2330)는 샤워 헤드 플레이트(2310)의 상부에 배치된다. 가스 분배 플레이트(2330)는 챔버(100)의 상면에서 일정거리 이격되어 위치한다. 가스 분배 플레이트(2330)는 상부에서 공급되는 가스를 확산시킬 수 있다. 가스 분배 플레이트(2330)에는 가스 도입홀(342, 도 2 참조)이 형성될 수 있다. 가스 분배 플레이트(2330)는 금속 재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 가스 분배 플레이트(2330)는 알루미늄 소재로 제공될 수 있다. 가스 분배 플레이트(2330)는 전기적으로 접지되거나 상부 전원(630)이 연결될 수 있다. 가스 분배 플레이트(2330)는 접지되거나, 상부 전원(630)에 연결되어 상부 전극으로 기능할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 가스 분배 플레이트(2330)의 상부는 하부보다 직경이 크게 제공될 수 있다. 가스 분배 플레이트(2330)의 상부에는 가스 분배 플레이트(2330)의 상부와 하부의 직경 차이에 의해 생긴 돌출부가 형성될 수 있다. 가스 분배 플레이트(2330)는 돌출부에 의해 타 구성에 지지될 수 있다. 실시 예에 있어서, 가스 분배 플레이트(2330)는 챔버(100)에 의해 지지될 수 있다. 샤워 헤드 플레이트(2310)와 가스 분배 플레이트(2330)는 체결 부재(380)에 의해 결합된다.
가스 분배 플레이트(2330)의 하면(2345)과 샤워 헤드 플레이트(2310)의 상면(2315)은 밀착된다. 가스 분배 플레이트(2330)의 하면(2345)과 샤워 헤드 플레이트(2310)의 상면(2315)은 오목면 또는 볼록면으로 형성된다. 일 실시 예에 있어서, 가스 분배 플레이트(2330)의 하면(2345)이 하부로 볼록하게 형성되는 경우, 샤워 헤드 플레이트(2310)의 상면(2315)은 이에 대응하여 하부로 오목하게 형성된다. 반대로, 가스 분배 플레이트(2330)의 하면(2345)이 상부로 오목하게 형성되는 경우, 샤워 헤드 플레이트(2310)의 상면(2315)은 이에 대응하여 상부로 볼록하게 형성된다. 샤워 헤드 플레이트(2310)와 가스 분배 플레이트(2330)에 곡면이 형성되어 서로 밀착되도록 함으로써, 가스 분배 플레이트(2330)와 샤워 헤드 플레이트(2310)가 열에 의해 변형됨에도 불구하고, 상호간의 밀착 상태를 유지할 수 있다.
한편, 가스 분배 플레이트(2330)의 하면(2345)과 샤워 헤드 플레이트(2310)의 상면(2315)의 사이에는 열전달 부재(2350)가 더 제공될 수 있다. 열전달 부재(2350)는 가스 분배 플레이트(2330)와 샤워 헤드 플레이트(2310) 간의 열전달을 원활히 해주고, 열 의해 발생하는 부재의 열 변형(Deformation) 및 부재의 응력(Thermal Stress)을 흡수할 수 있다. 열전달 부재(2350)는 세라믹이 함유된 실리콘 소재 및/또는 메탈이 함유된 실리콘 소재로 제공될 수 있다.
열전달 부재(2350)는 가스 분배 플레이트(2330)의 하면(2345) 및/또는 샤워 헤드 플레이트(2310)의 상면(2315)에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 열전달 부재(2350)에는 가스 분배 플레이트(2330)의 가스 도입홀과 샤워 헤드 플레이트(2310)의 가스 공급 홀에 대응되는 관통홀이 형성되어 가스의 흐름을 방해하지 않도록 제공된다. 계속해서 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1000)를 더 설명한다. 가스 공급 유닛(400)은 챔버(100) 내부에 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(400)은 가스 공급 노즐(410), 가스 공급 라인(420) 및 가스 저장부(430)를 포함한다. 가스 공급 노즐(410)은 챔버(100)의 상단 중앙부에 설치될 수 있다. 가스 공급 노즐(410)의 저면에는 분사구가 형성된다. 가스 공급 노즐(410)을 통해 공급된 공정 가스는 가스 분배 어셈블리(300)을 통과하여 챔버(100) 내부의 처리공간으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(420)은 가스 공급 노즐(410)과 가스 저장부(430)를 연결한다. 가스 공급 라인(420)은 가스 저장부(430)에 저장된 공정 가스를 가스 공급 노즐(410)에 공급한다. 가스 공급 라인(420)에는 밸브(421)가 설치된다. 밸브(421)는 가스 공급 라인(420)을 개폐하며, 가스 공급 라인(420)을 통해 공급되는 공정 가스의 유량을 조절한다.
가스 공급 유닛(400)이 공급하는 가스는, 플라즈마 소스에 의해 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 또한, 가스 공급 유닛(400)이 공급하는 가스는 플루오린(Fluorine)을 포함하는 가스일 수 있다. 예컨대, 가스 공급 유닛(400)이 공급하는 가스는 사불화탄소일 수 있다.
플라즈마 소스는 챔버(100) 내에 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 본 발명의 실시예에서는, 플라즈마 소스로 용량 결합형 플라즈마(CCP: capacitively coupled plasma)가 사용된다. 용량 결합형 플라즈마는 챔버(100)의 내부에 상부 전극 및 하부 전극을 포함할 수 있다. 상부 전극 및 하부 전극은 챔버(100)의 내부에서 서로 평행하게 상하로 배치될 수 있다. 양 전극 중 어느 하나의 전극은 고주파 전력을 인가하고, 다른 전극은 접지될 수 있다. 양 전극 간의 공간에는 전자기장이 형성되고, 이 공간에 공급되는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 이 플라즈마를 이용하여 기판(W) 처리 공정이 수행된다. 일 예에 의하면, 상부 전극은 가스 분배 어셈블리(300)로 제공되고, 하부 전극은 바디 플레이트(230) 및 RF 서포트 플레이트(270)의 조합으로 제공될 수 있다. 하부 전극에는 고주파 전력이 인가되고, 상부 전극은 접지될 수 있다. 이와 달리, 상부 전극과 하부 전극에 모두 고주파 전력이 인가될 수 있다. 이로 인하여 상부 전극과 하부 전극 사이에 전자기장이 발생된다. 발생된 전자기장은 챔버(100) 내부로 제공된 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킨다.
라이너 유닛(미도시)은 공정 중 챔버(100)의 내벽 및 지지 유닛(200)이 손상되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(미도시)은 공정 중에 발생한 불순물이 내측벽 및 지지 유닛(200)에 증착되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(미도시)은 내측 라이너(미도시)와 외측 라이너(미도시)를 포함한다.
외측 라이너(미도시)는 챔버(100)의 내벽에 제공된다. 외측 라이너(미도시)는 상면 및 하면이 개방된 공간을 가진다. 외측 라이너(미도시)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 외측 라이너(미도시)는 챔버(100)의 내측면에 상응하는 반경을 가질 수 있다. 외측 라이너(미도시)는 챔버(100)의 내측면을 따라 제공된다. 외측 라이너(미도시)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 외측 라이너(미도시)는 챔버(100) 내측면을 보호한다. 공정 가스가 여기되는 과정에서 챔버(100) 내부에는 아크(Arc) 방전이 발생될 수 있다. 아크 방전은 챔버(100)를 손상시킨다. 외측 라이너(미도시)는 챔버(100)의 내측면을 보호하여 챔버(100)의 내측면이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지한다.
내측 라이너(미도시)는 지지 유닛(200)을 감싸며 제공된다. 내측 라이너(미도시)는 링 형상으로 제공된다. 내측 라이너(미도시)는 절연 커버(280)를 감싸도록 제공된다. 내측 라이너(미도시)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 내측 라이너(미도시)는 지지 유닛(200)의 외측면을 보호한다.
배기 배플(500)은 챔버(100)의 내측벽과 지지 유닛(200)의 사이에 위치된다. 배기 배플(500)은 환형의 링 형상으로 제공된다. 배기 배플(500)에는 복수의 관통홀들이 형성된다. 챔버(100) 내에 제공된 가스는 배기 배플(500)의 관통홀들을 통과하여 배기홀(104)로 배기된다. 배기 배플(500)의 형상 및 관통홀들의 형상에 따라 가스의 흐름이 제어될 수 있다.
상술하여 미도시된 제어기는 기판 처리 장치(1000)의 전체 동작을 제어할 수 있다. 제어기(미도시)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다. CPU는 이들의 기억 영역에 저장된 각종 레시피에 따라, 에칭 처리 등의 원하는 처리를 실행한다.
레시피에는 프로세스 조건에 대한 장치의 제어 정보인 프로세스 시간, 프로세스 압력, 고주파 전력이나 전압, 각종 가스 유량, 챔버 내 온도(전극의 온도, 챔버의 측벽 온도, 정전 척 온도 등), 냉각기의 온도 등이 입력되어 있다. 한편, 이들 프로그램이나 처리 조건을 나타내는 레시피는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 기억되어도 좋다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 컴퓨터에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 바람직하거나 다양한 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. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 챔버와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스와;
    상기 지지 유닛의 상부에 배치되는 가스 분배 어셈블리를 포함하되,
    상기 가스 분배 어셈블리는,
    상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 가스를 확산시키는 복수의 가스 도입홀이 형성된 가스 분배 플레이트와;
    상기 가스 분배 플레이트의 상부 또는 하부에 상기 가스 분배 플레이트와 접하게 배치되며, 상기 가스 도입홀과 연통하는 위치에 상면과 하면을 관통하는 복수의 가스 공급홀이 형성된 샤워 헤드 플레이트와;
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트가 접하는 측면에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트의 측면에 삽입 결합되는 제1 결합부 및 상기 샤워 헤드 플레이트의 저면을 지지하는 제2 결합부를 포함하여, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트를 밀착시키는 체결 부재를 포함하고,
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트는 열 팽창 계수가 상이한 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 체결 부재는,
    탄성과 내열성을 가지는 메탈 또는 세라믹 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 체결 부재의 상기 제1 결합부는 나사 결합되는 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트의 상기 가스 도입홀과 상기 샤워 헤드 플레이트에서 상기 가스 도입홀과 연통되는 상기 가스 공급홀은,
    기판 공정에 따라 발생하는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 열 팽창에 따른 변형에도 연통되는 위치에 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 가스 도입홀은 상기 가스 공급홀의 직경보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    복수의 상기 가스 도입홀 중 하나에 대하여 복수의 상기 가스 공급홀 중 복수개가 연통되는 기판 처리 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    복수의 상기 가스 도입홀 중 하나에 대하여 복수의 상기 가스 공급홀 중 복수개가 연통되는 기판 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 체결 부재의 저면에 위치되어 상기 체결 부재가 상기 처리 공간에 노출되는 면을 덮는 링 형상의 커버 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트는 알루미늄 소재로 제공되고,
    상기 샤워 헤드 플레이트는 규소를 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 사이에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트의 하면 또는 상기 샤워 헤드 플레이트의 상면에 대응되는 형상으로 제공되는 열전달 부재를 더 포함하고,
    상기 열 전달 부재는,
    세라믹이 함유된 실리콘 소재 또는 메탈이 함유된 실리콘 소재로 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트에 있어서 상기 샤워 헤드 플레이트와 접하는 일면은 오목면 또는 볼록면 중 어느 하나로 형성되고,
    상기 샤워 헤드 플레이트에 있어서 상기 가스 분배 플레이트와 접하는 일면은 상기 오목면 또는 볼록면 중 다른 하나로 형성되는 기판 처리 장치.
  12. 플라즈마로 기판을 처리하는 장치에 제공되어 가스를 분배하는 가스 분배 어셈블리에 있어서,
    가스 공급 유닛으로부터 공급된 가스를 확산시키는 복수의 가스 도입홀이 형성된 가스 분배 플레이트와;
    상기 가스 분배 플레이트의 상부 또는 하부에 상기 가스 분배 플레이트와 접하게 배치되며, 상기 가스 도입홀과 연통하는 위치에 상면과 하면을 관통하는 복수의 가스 공급홀이 형성된 샤워 헤드 플레이트와;
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트가 접하는 측면에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트의 측면에 삽입 결합되는 제1 결합부 및 상기 샤워 헤드 플레이트의 저면을 지지하는 제2 결합부를 포함하여, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트를 밀착시키는 체결 부재를 포함하고,
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트는 열 팽창 계수가 상이한 가스 분배 어셈블리.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트는 금속을 포함하는 재질로 제공되는 가스 분배 어셈블리.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 체결 부재는,
    탄성과 내열성을 가지는 메탈 또는 세라믹 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제공되는 가스 분배 어셈블리.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 체결 부재의 상기 제1 결합부는 나사 결합되는 가스 분배 어셈블리.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트의 상기 가스 도입홀과 상기 샤워 헤드 플레이트에서 상기 가스 도입홀과 연통되는 상기 가스 공급홀은,
    기판 공정에 따라 발생하는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 열 팽창에 따른 변형에도 연통되는 위치에 제공되는 가스 분배 어셈블리.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 가스 도입홀은 상기 가스 공급홀의 직경보다 크게 제공되는 가스 분배 어셈블리.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 사이에 제공되고, 상기 가스 분배 플레이트의 하면 또는 상기 샤워 헤드 플레이트의 상면에 대응되는 형상으로 제공되는 열전달 부재를 더 포함하고,
    상기 열 전달 부재는,
    세라믹이 함유된 실리콘 소재 및 메탈이 함유된 실리콘 소재로 제공되는 가스 분배 어셈블리.
  19. 제12 항에 있어서,
    상기 가스 분배 플레이트에 있어서 상기 샤워 헤드 플레이트와 접하는 일면은 오목면 또는 볼록면 중 어느 하나로 형성되고,
    상기 샤워 헤드 플레이트에 있어서 상기 가스 분배 플레이트와 접하는 일면은 상기 오목면 또는 볼록면 중 다른 하나로 형성되는 가스 분배 어셈블리.
  20. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 챔버와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛과;
    상기 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스와;
    상기 지지 유닛의 상부에 배치되는 가스 분배 어셈블리를 포함하되,
    상기 가스 분배 어셈블리는,
    금속 소재로 제공되고 상기 가스 공급 유닛으로부터 공급된 가스를 확산시키며, 복수의 가스 도입홀이 형성된 가스 분배 플레이트와;
    규소를 포함하는 소재로 제공되고 상기 가스 분배 플레이트의 하부에 상기 가스 분배 플레이트와 접하게 배치되며, 상기 가스 도입홀과 연통하는 위치에 상면과 하면을 관통하는 복수의 가스 공급홀이 형성된 샤워 헤드 플레이트와;
    상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트가 접하는 측면에 제공되고, 탄성과 내열성을 가지는 메탈 또는 세라믹 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제공되며, 상기 가스 분배 플레이트의 측면에 삽입된 뒤 나사 결합되는 제1 결합부 및 상기 샤워 헤드 플레이트의 저면을 지지하는 제2 결합부 및 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부를 연결하는 연결부를 포함하여, 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트를 밀착시키는 체결 부재를 포함하고,
    상기 가스 분배 플레이트의 상기 가스 도입홀과 상기 샤워 헤드 플레이트에서 상기 가스 도입홀과 연통되는 상기 가스 공급홀은,
    기판 공정에 따라 발생하는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 샤워 헤드 플레이트의 열 팽창에 따른 변형에도 연통되는 위치에 제공되는 기판 처리 장치.
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