KR102589286B1 - 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치에서, 가스 분사 장치는, 가스가 유입되는 복수의 가스 유입구들을 포함하는 상부 플레이트, 및 상부 플레이트의 저면에 탈착 가능하게 결합되며, 복수의 가스 유입구들 각각과 중심선이 서로 일치하도록 정렬되는 복수의 가스 분사구들을 포함하는 하부 플레이트를 포함한다.

Description

가스 분사 장치 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치{GAS SPRAYER AND PLASMA TREATMENT APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 가스 분사 플레이트를 포함하는 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
플라즈마 처리 장치는 챔버에 의해 형성되는 처리 공간에서 플라즈마를 형성하여 기판의 표면을 증착, 식각하는 등 진공처리공정을 수행하기 위한 장치이다.
이러한 플라즈마 처리 장치에 의해 처리되는 기판 중 하나로는 반도체소자를 제조하기 위한 웨이퍼가 있는데, 웨이퍼의 대형화가 요구되는 경우가 있다. 그에 따라 웨이퍼의 크기가 증대되고 있으며 수율성을 높이기 위해 대량 생산화가 이루어지고 있다. 그리고, 상기와 같은 웨이퍼를 처리하기 위해 플라즈마 처리 장치 또한 대형화되고 있다.
이러한 플라즈마 처리 장치의 챔버는 내부에 처리 공간이 구비되고 처리 공간 상측은 개방되어 있으며, 가스 분사 장치가 챔버의 개방된 상측에 배치되어 처리 공간을 밀폐시키며 챔버 내부로 처리 가스를 분사한다. 가스 분사 장치는 가스 도입부가 형성된 상부 플레이트와, 복수의 가스 통과 구멍이 형성된 하부 플레이트를 포함한다.
가스 분사 장치의 하부 플레이트는, 그 하부면이 분사되는 가스 내지 플라즈마에 의해 직접적으로 노출됨에 따라 상부 플레이트에 비하여 식각 정도가 높아 주기적인 유지 보수를 필요로 한다.
그러나 종래의 가스 분사 장치는 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 일체형으로 형성됨에 따라 하부 플레이트의 유지 보수 시 가스 분사 장치 전체를 교체하여야 했다.
본 발명의 일 과제는 공정 효율성 및 신뢰성이 향상된 가스 분사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 공정 효율성 및 신뢰성이 향상된 가스 분사 장치를 포함하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 사상에 따른 가스 분사 장치는, 가스가 유입되는 복수의 가스 유입구들을 포함하는 상부 플레이트 및 상기 상부 플레이트의 저면에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 복수의 가스 유입구들 각각과 중심선이 서로 일치하도록 정렬되는 복수의 가스 분사구들을 포함하는 하부 플레이트를 포함한다.
상기 복수의 가스 유입구들 각각의 크기는 상기 복수의 가스 분사구들 각각의 크기 보다 작을 수 있다.
상기 하부 플레이트는 상기 상부 플레이트의 저면에 면접촉할 수 있다.
상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이를 밀봉하도록, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 개재되는 오링(O-ring)을 더 포함하고, 상기 오링의 재질은, 실리콘계 세라믹, 실리콘계 수지, 폴리에테르 케톤(Polyetherketone, PEK) 및 과불소 고무(Perfluoroelastomer, FFKM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 각각은 원판 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 가스 유입구들 및 상기 복수의 가스 분사구들은 복수의 동심원들을 따라 배열될 수 있다.
상기 하부 플레이트로부터 돌출되어 상기 상부 플레이트의 결합 위치를 가이드하도록 마련되는 정렬핀을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 플레이트가 정렬된 상태에서, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 관통하여 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 서로 결합시키는 결합 볼트를 더 포함할 수 있다.
상기 상부 플레이트는 상기 결합 볼트가 관통되는 복수의 제1 결합홀들을 포함하고, 상기 하부 플레이트는 상기 복수의 제1 결합홀들과 대응되는 복수의 제2 결합홀들을 포함하며, 상기 복수의 제1 결합홀들 및 상기 복수의 제2 결합홀들 각각은, 복수의 동심원들을 따라 배열되며, 상기 복수의 가스 유입구들 및 상기 복수의 가스 분사구들과 중첩되지 않도록 마련될 수 있다.
상기 결합 볼트와 체결되도록 상기 제2 결합홀에 분리 가능하게 장착되는 부싱을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 사상에 따른 상기 가스 분사 장치를 포함하는 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 공정 챔버, 상기 플라즈마 공정 챔버 내에서 플라즈마 처리 대상체가 배치되는 로딩부, 및 상기 플라즈마 공정 챔버 내부로 가스를 분사하도록 마련되는 제1항에 따른 가스 분사 장치를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 가스 분사 장치의 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 분리가 가능하여, 공정 시 가스 및 플라즈마에 의해 상대적으로 식각 정도가 높은 하부 플레이트만을 교체할 수 있으며, 이에 따라 유지 보수 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 가스 분사 장치의 상부 플레이트 및 하부 플레이트가 서로 분리되어 제조 및 운송될 수 있어, 가스 분사 장치의 제조 및 운송 작업이 용이해질 수 있다.
그리고, 하부 플레이트의 가스 분사구의 크기를 상부 플레이트의 가스 유입구의 크기 보다 크게 형성함으로써 가스를 신속하게 최적 상태로 분사시킬 수 있다.
또한, 복수의 가스 유입구들과 복수의 가스 분사구들 각각의 중심선이 서로 일치되도록 복수의 가스 유입구들과 복수의 가스 분사구들을 정렬시킴으로써, 공정 중 발생되는 진동 또는 가스 압력에 의해 상부 플레이트와 하부 플레이트가 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치의 가스 분사 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 가스 분사 장치를 도시한 저면 사시도이다.
도 4는 도 2의 가스 분사 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 가스 분사 장치를 저면에서 바라본 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 가스 분사 장치를 저면에서 바라본 분해 사시도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array)/ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치의 가스 분사 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 가스 분사 장치를 도시한 저면 사시도이고, 도 4는 도 2의 가스 분사 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 가스 분사 장치를 저면에서 바라본 분해 사시도이다.
플라즈마 처리 장치(1)는 플라즈마 처리 대상체의 표면을 식각하거나, 증착하는 등 플라즈마 처리 대상체의 처리를 수행하기 위한 장치이다. 예를 들어, 플라즈마 처리 대상체는 기판일 수 있다. 플라즈마 처리 장치(1)는 반도체소자를 제조하기 위한 웨이퍼, 사각형상 등 각형으로 형성되는 LCD 패널용 유리기판, 태양전지용 기판 등의 표면을 진공상태에서 플라즈마를 형성하여 기판처리를 수행하도록 구성될 수 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10)을 지지하는 로딩부(300)가 설치되며 상측에 개구가 형성된 플라즈마 공정 챔버(110)와, 플라즈마 공정 챔버(110)에 분리 가능하게 결합되어 플라즈마 공정 챔버(110)의 처리 공간(S) 내로 가스를 분사하는 가스 분사 장치(200)를 포함하여 구성된다.
플라즈마 공정 챔버(110)는 기판(10)에 대한 식각 또는 증착 등의 각종 공정이 수행되는 처리 공간(S)을 갖는다. 플라즈마 공정 챔버(110)는 챔버 본체(111)와 탑 리드(120)를 포함할 수 있다. 챔버 본체(111)는 내부 공간을 갖고 상부가 개방된 구조로 이루어진다. 탑 리드(120)는 챔버 본체(111)의 상부 개구를 개폐하는 구조로 이루어진다.
탑 리드(120)가 챔버 본체(111)의 상부 개구를 폐쇄한 상태에서 플라즈마 공정 챔버(110)의 처리 공간이 밀폐되고 진공 상태로 유지된다. 탑 리드(120)가 챔버 본체(111)의 상부 개구를 개방시킨 상태에서 플라즈마 공정 챔버(110) 내부에 있는 가스 분사 장치(200) 등의 유지보수가 이루어질 수 있다. 기판(10)의 입출은 챔버 본체(111)의 측면에 형성된 게이트(140)를 통해 이루어질 수 있으나, 탑 리드(120)가 챔버 본체(111)의 상부 개구를 개방시킨 상태에서 이루어 질 수도 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는 처리 공간(S)으로 가스를 공급하기 위하여 가스공급장치와 연결되는 하나 이상의 가스공급관(130) 및 처리 공간(S) 내의 배기 및 압력제어를 위하여 진공펌프와 연결되는 배기관(미도시)을 포함할 수 있다. 또한 플라즈마 처리 장치(1)는 처리 공간(S)에 플라즈마를 형성하도록 전원이 인가되는데 전원인가방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
로딩부(300)는 처리 공간의 하측에 설치되어 기판(10)을 지지한다. 로딩부(300)는 하부 전극의 기능을 한다. 예컨대, 로딩부(300)의 일부가 하부 전극으로 이루어질 수 있다. 하부 전극은 플라즈마 공정 챔버(110)와 절연되는 구조로 이루어지며, 고주파 전원을 인가 받을 수 있다. 로딩부(300)는 기판(10)을 고정하기 위한 정전 척, 기판(10)을 승강시키기 위한 리프트 핀, 기판(10)을 가열하기 위한 히터 등을 포함할 수 있다.
가스 분사 장치(200)는 외부로부터 도입된 처리가스를 처리 공간으로 공급하도록 처리 공간의 상측에 설치될 수 있다. 가스 분사 장치(200)는 탑 리드(120)의 하측에 결합될 수 있다.
가스 분사 장치(200)에는 복수의 홀들(212, 222)이 형성된다. 복수의 홀들(212, 222)은 가스공급관(130)으로부터 도입된 가스를 처리 공간으로 분사한다. 가스 분사 장치(200)는 상부 전극으로 기능할 수 있다. 이 경우, 가스 분사 장치(200)는 플라즈마 공정 챔버(110)와 접지된다. 그리고, 가스 분사 장치(200)에 고주파전원(미도시)이 인가될 수도 있다.
가스 분사 장치(200)와 로딩부(300) 사이, 즉 상부 전극과 하부 전극 사이에 고주파 전원이 인가되면 고주파 전계가 형성된다. 고주파 전계에 의해 전자가 가속되어 처리 공간 내의 처리가스와 충돌한다. 그에 따라, 플라즈마가 발생되며 플라즈마를 이루는 라디칼 등에 의해 기판(10)에 대한 각종 공정 처리가 이루어지게 된다.
보다 구체적으로 도 2 내지 도 4를 참조하면, 가스 분사 장치(200)는 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220), 오링(230) 및 복수의 결합 볼트들(240)을 포함한다.
상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)는 내플라즈마성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 예로서, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)는 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)의 재질은, Si, B4C, Al2O3, AlN, Y2O3 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상부 플레이트(210)는 플라즈마 공정 챔버(110)의 상측에 결합되어 가스공급관(130)과 연결될 수 있다. 상부 플레이트(210)에는 복수의 가스 유입구들(212)이 상하로 관통 형성될 수 있다.
하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)에 분리 가능하게 결합된다. 하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)와는 별개의 부재로 형성되어 결합볼트(240)에 의해 상부 플레이트(210)와 결합될 수 있다.
하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)의 하부에 위치되도록 상부 플레이트(210)의 저면에 결합될 수 있다. 하부 플레이트(220)에는, 상부 플레이트(210)에 형성된 가스 유입구(212)를 통하여 주입되는 가스를 분산시킬 수 있도록 복수의 가스 분사구들(222)이 상하로 관통 형성될 수 있다.
이 경우, 복수의 가스 분사구들(222) 각각은 가스 유입구(212)를 통과한 가스가 처리 공간(S)으로 분사되도록, 복수의 가스 유입구들(212)과 대응되도록 마련될 수 있다. 즉, 복수의 가스 분사구들(222)은 복수의 가스 유입구들(212)과 정렬될 수 있다. 특히, 복수의 가스 분사구들(222)은, 각각의 중심선이 복수의 가스 유입구들(212) 각각의 중심선과 일치하도록 하부 플레이트(220)에 마련될 수 있다. 다른 측면에서 설명하자면, 복수의 가스 유입구들(212) 및 복수의 가스 분사구들(222)은, 복수의 가스 유입구들(212) 각각의 중심을 지나도록 상하로 연장되는 제1중심선과 복수의 가스 분사구들(222) 각각의 중심을 지나도록 상하로 연장되는 제2중심선이 서로 일치하도록 정렬될 수 있다.
이와 같이, 복수의 가스 유입구들(212)과 복수의 가스 분사구들(222) 각각의 중심선이 서로 일치되도록 복수의 가스 유입구들(212)과 복수의 가스 분사구들(222)을 정렬시킴으로써, 공정 중 발생되는 진동 또는 가스 압력에 의해 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(220)가 분리되는 현상을 방지할 수 있다.
이 때, 복수의 가스 유입구들(212)의 크기는 복수의 가스 분사구들(222)의 크기 보다 작을 수 있다. 그리하여 가스 유입구(212)로 유입된 가스가 상대적으로 넓은 가스 분사구(222)를 통해 확장되어 배출됨에 따라 가스를 신속하게 최적 상태로 분사시킬 수 있게 된다.
하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)의 저면에 면접촉하도록 마련될 수 있다. 즉, 하부 플레이트(220)는 하부 플레이트(220) 상면의 전면(全面)이 상부 플레이트(210)의 저면에 접촉될 수 있다. 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(220)는 서로 밀착되어 그 사이에 공간을 형성하지 않은 형태로 마련될 수 있다.
상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 각각은 판형으로 마련될 수 있다. 도시한 바와 같이 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 각각은 원판 형상으로 형성될 수 있다. 다만 이에 제한되지는 않으며 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)는 기판 처리를 위한 기판의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
상부 플레이트(210)는 하부 플레이트(220) 보다 큰 크기를 갖도록 마련될 수 있다. 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 각각이 원판 형상을 갖는 경우, 상부 플레이트(210)는 하부 플레이트(220) 보다 큰 직경을 갖도록 마련될 수 있다. 아울러 상부 플레이트(210)는 하부 플레이트(220) 보다 큰 두께를 가질 수 있다.
나아가, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 각각이 원판 형상을 갖는 경우, 복수의 가스 유입구들(212)은 상부 플레이트(210)에 서로 다른 직경을 가지는 복수의 동심원들 형태로 배열될 수 있으며, 복수의 가스 분사구들(222)은 하부 플레이트(220)에 서로 다른 직경을 가지는 복수의 동심원들 형태로 배열될 수 있다.
한편, 오링(O-ring, 230)은 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(220) 사이에 마련되어, 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(220) 사이를 밀봉할 수 있다. 오링(230)은 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(220) 사이에 개재될 수 있다.
오링(230)은 원형 링 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 오링(230)은 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 각각의 직경 보다 작은 직경을 가질 수 있다.
이를 위해, 상부 플레이트(210)에는 오링(230)이 장착되도록 오링 장착부(211)가 마련될 수 있다. 오링 장착부(211)는 오링(230)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 오링 장착부(211)는 상부 플레이트(210)의 내측 둘레를 따라 홈 형태로 마련될 수 있다.
오링(230)은 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(220) 사이를 보다 효과적으로 밀폐시키면서 동시에 내플라즈마성을 가지는 재질로 마련될 수 있다. 예를 들어, 오링(230)의 재질은 실리콘계 세라믹, 실리콘계 수지, 폴리에테르 케톤(Polyetherketone, PEK) 및 과불소 고무(Perfluoroelastomer, FFKM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 각각에는 정렬핀(250)이 삽입되는 삽입부(214, 224)가 마련될 수 있다. 정렬핀(250)은 하부 플레이트(220)의 삽입부(224)에 삽입되어 상부 방향으로 돌출될 수 있다. 전술한 바와 같이 하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)와 별개의 부재로서, 하부 플레이트(220)를 상부 플레이트(210)에 결합시키는 경우, 하부 플레이트(220)의 정렬핀(250)이 상부 플레이트(210)의 삽입부(214)에 삽입됨에 따라 하부 플레이트(220)가 상부 플레이트(210)의 하부에 위치 정렬될 수 있다. 즉, 정렬핀(250)은 하부 플레이트(220)가 상부 플레이트(210)의 하부에 용이하게 정렬되도록 상부 플레이트의 결합 위치를 가이드하는 역할을 하며, 이에 따라 결합 볼트(240)가 서로 정렬된 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)를 관통하여 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)를 용이하게 결합시킬 수 있게 된다. 정렬핀(250)은 도시한 바와 같이 한 쌍으로 형성되어 플레이트(210, 220)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 마련될 수 있다. 일 예로서, 삽입부(214, 224)는 홈 형상으로 구현될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다.
상부 플레이트(210)에는 결합볼트(240)가 관통되는 복수의 제1 결합홀들(216)이 형성되며, 하부 플레이트(220)에는 복수의 제1 결합홀들(216)과 대응되는 복수의 제2 결합홀들(226)이 형성된다.
결합볼트(240)는 하부 플레이트(220)를 상부 플레이트(210)에 결합시키기 위한 것으로, 상부 플레이트(210) 측에서 상부 플레이트(210)에 형성된 제1 결합홀(216)을 관통하여 하부 플레이트(220)에 형성된 제2 결합홀(226)에 삽입되어 고정 결합될 수 있다. 여기서 결합볼트(240)는 상부 플레이트(210) 측이 아닌 하부 플레이트(220) 측에서 삽입되어 상부 플레이트(210)에 결합될 수 있음은 물론이다.
결합볼트(240)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(210)에 형성된 제1 결합홀(216) 보다 큰 헤드를 가지는 볼트로서, 끝단 부분에는 하부 플레이트(220)의 제2 결합홀(226)과 나사결합을 위한 수나사부가 형성될 수 있다.
복수의 제1 결합홀들(216)은 복수의 가스 유입구들(212)과 중첩되지 않도록 상부 플레이트(210)에 복수의 동심원들을 형성할 수 있으며, 복수의 제2 결합홀들(226)은 복수의 가스 분사구들(222)과 중첩되지 않도록 하부 플레이트(220)에 복수의 동심원들을 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 가스 분사 장치를 저면에서 바라본 분해 사시도이다.
이하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분사 장치에 관하여 설명한다. 설명에 있어서, 앞서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 가스 분사 장치(200')는 부싱(270)을 포함한다.
부싱(270)은 하부 플레이트(220)의 제2 결합홀(226')에 장착된 상태에서 분리 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 부싱(270)은 제2 결합홀(226')들에 대응되도록 복수개로 마련될 수 있다. 다만 부싱(270)은 제2 결합홀(226')들 중 일부에만 국부적으로 장착될 수도 있다. 부싱(270)은 제2 결합홀(226')에 삽입되도록 제2 결합홀(226')의 직경 보다 작은 직경을 갖도록 마련될 수 있다. 부싱(270)은 제2 결합홀(226')에 압입 결합될 수 있으나, 부싱(270)의 결합 방식은 이에 한정하지 않고 다양하게 변경 가능하다.
부싱(270)은 중공 형상으로 마련되어 관통홀(272)을 포함할 수 있다. 부싱(270)이 제2 결합홀(226')에 장착된 상태에서 관통홀(272)은 제2 결합홀(226')과 동축 상으로 위치될 수 있다. 부싱(270)의 내면에는 결합볼트(240)의 수나사부와 결합되도록 암나사부가 마련될 수 있다. 이에 따라 결합볼트(240)가 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)를 서로 결합시키기 위해 상부 플레이트(210)의 제1 결합홀(216) 및 상부 플레이트(210)의 제2 결합홀(226')을 관통할 때, 결합볼트(240)가 부싱(270)과 결합됨으로써 체결력이 향상되어 하부 플레이트(220)를 상부 플레이트(210)에 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 가스 분사 장치(200, 200')의 하부 플레이트(220)의 보수 작업이 필요하게 되면 가스 분사 장치(200, 200')를 플라즈마 공정 챔버(110)로부터 분리하여, 파손된 하부 플레이트(220)를 양품의 하부 플레이트(220)로 교체하여 상부 플레이트(210)에 결합한 후 플라즈마 공정 챔버(110)에 다시 장착함으로써 보수 작업을 완료할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
200: 가스 분사 장치 210: 상부 플레이트
220: 하부 플레이트 230: 오링
240: 결합볼트 250: 정렬핀
270: 부싱

Claims (11)

  1. 플라즈마 공정 챔버;
    상기 플라즈마 공정 챔버 내에서 플라즈마 처리 대상체가 배치되는 로딩부; 그리고
    상기 플라즈마 공정 챔버 내에서 가스를 분사하는 가스 분사 장치를 포함하고,
    상기 가스 분사 장치는,
    가스가 유입되는 복수의 가스 유입구들을 포함하는 상부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트의 저면에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 복수의 가스 유입구들 각각과 중심선이 서로 일치하도록 정렬되는 복수의 가스 분사구들을 포함하는 하부 플레이트;를 포함하고,
    상기 복수의 가스 유입구들 각각의 크기는 상기 복수의 가스 분사구들 각각의 크기 보다 작은,
    플라즈마 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 플레이트는 상기 상부 플레이트의 저면에 면접촉하는,
    플라즈마 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분사 장치는,
    상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이를 밀봉하도록, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 개재되는 오링(O-ring)을 더 포함하고,
    상기 오링의 재질은, 실리콘계 세라믹, 실리콘계 수지, 폴리에테르 케톤(Polyetherketone, PEK) 및 과불소 고무(Perfluoroelastomer, FFKM) 중 적어도 하나를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 각각은 원판 형상을 갖는,
    플라즈마 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 가스 유입구들 및 상기 복수의 가스 분사구들은 복수의 동심원들을 따라 배열되는,
    플라즈마 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스 분사 장치는,
    상기 하부 플레이트로부터 돌출되어 상기 상부 플레이트의 결합 위치를 가이드하도록 마련되는 정렬핀을 더 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스 분사 장치는,
    상기 하부 플레이트가 정렬된 상태에서, 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 관통하여 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트를 서로 결합시키는 결합 볼트를 더 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 플레이트는 상기 결합 볼트가 관통되는 복수의 제1 결합홀들을 포함하고, 상기 하부 플레이트는 상기 복수의 제1 결합홀들과 대응되는 복수의 제2 결합홀들을 포함하며,
    상기 복수의 제1 결합홀들 및 상기 복수의 제2 결합홀들 각각은,
    복수의 동심원들을 따라 배열되며, 상기 복수의 가스 유입구들 및 상기 복수의 가스 분사구들과 중첩되지 않도록 마련되는
    플라즈마 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가스 분사 장치는,
    상기 결합 볼트와 체결되도록 상기 제2 결합홀에 분리 가능하게 장착되는 부싱을 더 포함하는
    플라즈마 처리 장치.
  11. 삭제
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