KR200387871Y1 - 반도체 및 액정패널 제조설비용 디퓨저 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 또는 액정패널 제조설비용 디퓨저에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 노즐의 분포 또는 크기를 개량하여 증착대상물에 균일한 막을 형성하게 하는 디퓨저에 관한 것으로서, 면상에 관형의 도입부, 도입부에 연결되는 유도부, 유도부에 연결되는 테이퍼로 이루어진 확산부가 동축상에 배치되는 노즐이 다수 형성된 디퓨저를 구성함에 있어서, 상기 복수의 노즐은 디퓨저의 중심으로부터 외측으로 갈수록 점차 크기가 크게 형성된 디퓨저를 제공함으로써, 디퓨저의 중심부에 공급되는 가스량과 외곽에서 공급되는 가스량의 오차를 최소화하여 피처리물의 증착의 균일성을 유지하고, 나아가 제품의 정밀도를 높일 수 있는 효과를 갖는다.

Description

반도체 및 액정패널 제조설비용 디퓨저 {diffuser for semiconductor and liquid circuit display(LCD) panel manufacturing device}

본 발명은 반도체 또는 액정패널 제조설비용 디퓨저(diffus`er)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 노즐의 분포 및 크기를 다르게 형성하여 증착대상물에 균일한 막을 형성하게 하는 디퓨저에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 집적회로(IC)를 만들기 위한 반도체 물질의 단결정을 성장시킨 기둥 모양의 인곳(ingot)을 얇게 잘라서 원판 모양으로 만든 것으로서, 표면에 증착, 식각등 여러 가지 공정의 표면처리를 수행하게 된다.

또한, 액정패널은 액정표시장치의 중요한 요소로서, 전기적 신호를 통해 화상을 디스플레이 한다. 액정패널 또한, 간단히 유리등의 투명기판 일면에 각각 전계생성전극을 포함하는 여러 가지 전기적 소자가 설치된 상부기판과 하부기판을 구비한 후, 이들 전극이 서로 마주보도록 배치하여 그 사이에 액정을 충진한 구성을 가지고 있다. 이때 상, 하부기판 각각에 포함되는 전계생성전극 및 여러 가지 전기적 소자들은 통상 투명기판 상면으로 박막을 증착한 후 이를 식각하여 패터닝(patterning)하는 과정을 수차례 반복하여 구현된다.

이와 같은 웨이퍼나 유리기판상에 박막의 증착이나 식각 등의 공정은 주로 진공 챔버(chamber)에서 진행되는 것이 일반적이다.

도 1에는 일반적인 진공 챔버의 일례를 도시하고 있다. 챔버(10)의 내부에 피처리물(Ｗ)이 안착 고정시키는 서셉터(20)가 배치되어 있다. 서셉터(20)에는 인서트 구성되어 있는 히터에 의해 전체적으로 고르게 가열이 이루어지도록 구성된다. 한편, 피처리물(Ｗ)은 섀도우 프레임(22)에 의해 서셉터(20)상에 견고히 지지된다. 서셉터의 주변에는 피처리물을 상승시키는 복수의 리프트핀(21)이 설치된다. 진공챔버(10)의 상부에는 처리가스를 확산공급하는 디퓨저(diffuser)(40)가 설치된다.　

한편, 상기 디퓨저(40)의 상부에는 외부로부터 처리가스를 도입하는 가스유입관(30) 및 외부 가스유입관(30)으로부터 가스를 공급받아 디퓨저(40)로 공급하는 베이킹 플레이트(backing plate)(32)가 설치되어 있다. 베이킹 플레이트(32)는 하나의 입구로 가스를 공급받아 디퓨저의 중앙부에 통상 3개의 분기로를 통해 가스를 공급하도록 구성되어 있다.

한편, 상기 노즐은 디퓨저(40)의 전면에 걸쳐 고르게 분포되어 있는 것으로서, 각각의 노즐(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 관형의 도입부(52)와, 도입부(52)에 연결되어 가스의 흐름을 제어하는 유도부(54)와, 유도부(54)에 연결되어 가스를 배출 확장시키도록 테이퍼로 이루어진 확산부(56)로 구성되어 있다.

따라서, 상기 노즐을 통해 확산된 가스 또는 액적(Liquid Drop) 등은 진공챔버내에서 확산되어 하부의 피처리물 표면에 얇은 막을 균일하게 형성하거나, 균일한 식각현상을 유발시킴으로써 반도체 제조 공정이 진행된다.

그러나 종래의 디퓨저는 노즐（50）의 형태가 전체적으로 균일하게 구성되어 있으므로 피처리물상에 균일한 막을 형성하는데 어려움이 존재하고 있었다.

즉, 종래의 디퓨저는 노즐의 형태 및 분포가 디퓨저의 전면에 걸쳐 동일한 치수와 형상으로 고르게 구성되어 있다. 반면에 그 상부에 배치되어 디퓨저(40)로 가스를 공급하는 베이킹플레이트(32)는 디퓨저(40)의 중앙부로 가스를 공급하게 되므로 디퓨저(40)에서는 중앙부에 형성된 노즐로부터 가스가 도입되어 점차 외측으로 확산되며 공급된다.

따라서 실질적으로 디퓨저에서 각각의 노즐 확산부(56)를 통해 배출되는 가스의 량이 전체적으로 볼때 차이가 발생하게 된다. 그러므로 결과적으로 피처리물의 표면상에 공급되는 가스량의 차이가 발생하게 되어 균일한 증착을 이루지 못하게 되는 등 제품의 정도에 영향을 주는 요인으로 작용하고 있는 것이다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 피처리물의 균일한 증착을 이루게 하여 제품 정밀도를 높일 수 있는 디퓨저를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 목적은 면상에 관형의 도입부, 도입부에 연결되는 유도부, 유도부에 연결되는 테이퍼로 이루어진 확산부가 동축상에 배치되는 노즐이 다수 형성된 디퓨저를 구성함에 있어서, 상기 복수의 노즐은 디퓨저의 중심으로부터 외측으로 갈수록 점차 크기가 크게 형성되는 디퓨저에 의해 달성될 수 있다.

상기 복수의 노즐은 중심에서 일정거리에 있는 제 1영역과, 제 1영역의 외측으로 소정거리에 있는 제 2영역, 제 2영역으로부터 디퓨저의 외곽까지의 제 3영역으로 구성되며, 제 2영역의 노즐은 제 1영역의 노즐보다 크고, 제 3영역의 노즐은 제 2영역보다 크게 구성된다.

바람직하게는 상기 제 1영역의 노즐은 도입부의 직경은 0.3mm ~ 0.4mm이고, 유도부의 직경은 4mm이고, 확산부의 테이퍼각은 21 ~ 22도이고, 제 2영역의 노즐은 도입부의 직경은 0.4 ~ 0.5mm이고, 유도부의 직경은 4mm이고, 확산부의 테이퍼각은 22 ~ 23도이고, 제 3영역의 노즐은 도입부의 직경은 0.5 ~ 0.6mm이고, 유도부의 직경은 4mm이고, 확산부의 테이퍼각은 23 ~ 24도로 형성된다.

본 고안의 다른 실시예에 따르면, 면상에 도입부, 유도부, 확산부로 이루어진 복수의 노즐이 형성된 디퓨저를 구성함에 있어서, 상기 복수의 노즐은 디퓨저의 중심으로부터 외측으로 갈수록 점차 밀도가 커지게 구성하는 것에 의해서도 달성된다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. (종래와 동일한 구성에 대해서는 부호를 동일하게 부여하며 상세한 설명은 생략한다.)

도 4에는 본 고안에 따른 디퓨저의 구성을 도시하고 있다.

디퓨저(40)의 표면면상에는 관형의 도입부(52)와 이 도입부에 연결되는 유도부(54)그리고 유도부(54)에 연결되는 테이퍼로 형성된 확산부(56)가 동축상에 배치되는 노즐이 형성되어 있다. 상기 복수의 노즐은 디퓨저의 중심으로부터 외측으로 갈수록 점차 크기가 크게 형성된다.

바람직하게는 디퓨저(40)의 표면에는 중심으로부터 외곽에 이르기까지 3개의 영역으로 구분된다. 즉, 중심(P)에서 일정거리에 있는 제 1영역(A1)과, 제 1영역(A1)의 외측으로 소정거리에 있는 제 2영역(A2) 및 제 2영역으로부터 디퓨저(40)의 외곽까지의 제 3영역(A3)으로 구성되며, 제 2영역(A2)의 노즐(50)은 제 1영역(A1)의 노즐(50)보다 크고, 제 3영역(A3)의 노즐(50)은 제 2영역(A2)보다 크게 구성된다.

본 고안에 따르면 각각 영역별 노즐의 크기는 표 1에 도시된 바와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

(표1)

	도입부직경(mm)	유도부직경(mm)	확산부의 각도(°)
제 1영역	0.3 ~ 0.4	4	21 ~ 22
제 2영역	0.4 ~ 0.5	4	22 ~ 23
제 3영역	0.5 ~ 0.6	4	23 ~ 24

즉, 도입부(52)는 외측으로 갈수록 점차 직경이 크게 구성되며, 도입부(52)는 전체적으로 일정한 직경을 갖는다. 또한, 확산부(56)의 테이퍼는 외측으로 갈수록 점차 각도를 크게 구성하여 확산범위를 크게 하도록 구성되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 고안에 따른 디퓨저는 베이킹플레이트(32)를 통해 처리가스가 공급되면, 그 가스는 디퓨저의 중앙부에 우선공급되므로 제 1영역(A1)의 노즐을 통해 상대적으로 빠르게 공급 확산된다. 계속하여 베이킹플레이트에서 공급되는 가스는 디퓨저의 상부 중앙으로부터 외측으로 확산되어 제 2영역(A2)으로 통해 공급되고, 이때 가스는 제 2영역(A2)에 형성된 노즐들의 도입부(52)의 직경 및 확산부(56)의 각도가 제 1영역(A1)에 형성된 노즐에 비해 크게 형성되어 있으므로 제 1영역(A1)과의 시간차이로 인한 가스량을 보상하게 되고, 동시에 확산부의 각도가 크므로 제 1영역과 균일한 가스공급 분산효율을 나타낸다. 또한, 제 3영역(A3)에서도 위 작용과 동일한 작용이 일어나므로 디퓨저 전체에 걸쳐 가스의 분산 및 확산오차가 최소화되므로 피처리물의 균일한 처리가 가능하게 되는 것이다.

본 고안의 기술적 사상의 범위는 이상에서 설명된 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 단순한 구성요소의 부가, 변경 및 치환에 의한 것도 포함되어야 한다. 예를 들면, 상기 복수의 노즐은 디퓨저의 중심으로부터 외측으로 갈수록 점차 밀도가 커지도록 구성하는 실시예에 의해서도 본 고안의 목적하는 바를 이룰 수 있게 된다. 또한, 각각의 영역이 바람직한 실시예에서는 사각의 형태로 배치되어 있지만, 이에 한정되지 않으며 원형으로 형성하는 것도 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 디퓨저는 디퓨저에 형성되는 노즐의 크기를 중심부로부터 외측으로 갈수록 다르게 구성하여 중심부에 공급되는 가스량과 외곽에서 공급되는 가스량의 오차 및 가스의 확산효율의 오차를 최소화하도록 함으로써 피처리물의 증착의 균일성을 유지하고, 나아가 제품의 정밀도를 높일 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 일반적인 진공챔버의 구성을 보인 개략 단면도

도 2는 일반적인 디퓨저의 구성을 보인 저면도

도 3은 일반적인 디퓨저의 노즐의 구성을 보인 부분확대 단면도

도 4는 본 고안에 따른 디퓨저의 구성을 보인 저면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10: 진공챔버20:　서셉터

22: 섀도우 프레임30: 가스공급관

32: 베이킹 플레이트40: 디퓨저

50: 노즐 52: 도입부

54: 유도부56: 확산부

Claims (5)

1. 면상에 관형의 도입부, 도입부에 연결되는 유도부, 유도부에 연결되는 테이퍼로 이루어진 확산부가 동축상에 배치되는 노즐이 다수 형성된 디퓨저를 구성함에 있어서,

   상기 복수의 노즐은 디퓨저의 중심으로부터 외측으로 갈수록 점차 크기가 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 디퓨저.
2. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 노즐은 유도부의 직경은 일정하며, 도입부의 직경과, 확산부의 각도만을 점차 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 디퓨저.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 복수의 노즐은 중심에서 일정거리에 있는 제 1영역과, 제 1영역의 외측으로 소정거리에 있는 제 2영역, 제 2영역으로부터 디퓨저의 외곽까지의 제 3영역으로 구성되며, 제 2영역의 노즐은 제 1영역의 노즐보다 크고, 제 3영역의 노즐은 제 2영역보다 크게 구성되는 것을 특징으로 하는 디퓨저.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1영역의 노즐은 도입부의 직경은 0.3mm ~ 0.4mm이고, 유도부의 직경은 4mm이고, 확산부의 테이퍼각은 21 ~ 22도이고, 제 2영역의 노즐은 도입부의 직경은 0.4 ~ 0.5mm이고, 유도부의 직경은 4mm이고, 확산부의 테이퍼각은 22 ~ 23도이고, 제 3영역의 노즐은 도입부의 직경은 0.5 ~ 0.6mm이고, 유도부의 직경은 4mm이고, 확산부의 테이퍼각은 23 ~ 24도로 형성되는 것을 특징으로 하는 디퓨저.
5. 면상에 도입부, 유도부, 확산부로 이루어진 복수의 노즐이 형성된 디퓨저를 구성함에 있어서,

   상기 복수의 노즐은 디퓨저의 중심으로부터 외측으로 갈수록 점차 분포밀도가 커지는 것을 특징으로 하는 디퓨저.