KR20090119245A - 샤워 헤드와 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드는, 챔버와의 사이에 제1가스실을 형성하며, 적어도 하나의 연통홀을 구비하는 제1헤드; 상기 제1헤드와의 사이에 제2가스실을 형성하며, 적어도 하나의 홀을 구비하는 제2헤드; 및 상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 제1가스실과 반응로를 연결하는 제1유로와, 상기 홀과의 사이에 상기 제2가스실과 상기 반응로를 연결하는 제2유로를 구비하는 유로블럭을 포함한다.

Description

샤워 헤드와 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치{Showerhead and Chemical Vapor Deposition Apparatus Having the Same}

본 발명은 샤워 헤드와 이를 구비하는 화학기상 증착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응 가스의 분사 구조를 개선한 샤워 헤드와 이를 갖는 화학기상 증착장치에 관한 것이다.

일반적으로 화학 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)은 반응 챔버내로 공급된 반응가스가 가열된 웨이퍼의 상부표면에서 화학반응을 통하여 박막을 성장시키는 것이다. 이러한 박막 성장법은 액상 성장법에 비해서 성장시킨 결정의 품질이 뛰어나지만, 결정의 성장 속도가 상대적으로 느린 단점이 있다. 이것을 극복하기 위해 한 번의 성장 싸이클에서 여러 장의 기판상에 동시에 성장을 실행하는 방법이 널리 채택되고 있다.

일반적인 화학 기상 증착 장치는 소정 크기의 내부공간을 갖는 반응 챔버와, 그 내부공간에 설치되어 증착 대상물인 웨이퍼를 탑재하는 서셉터와, 상기 서셉터와 인접하도록 구비되어 소정의 열을 가하는 가열수단, 그리고 상기 서셉터가 탑재하는 웨이퍼로 반응가스를 분사하는 샤워 헤드를 포함하여 구성된다.

화학 기상 증착에 필요한 반응가스는 다양한 종류의 가스가 혼합된 가스로서 일부 가스들은 혼합된 상태에서 반응 챔버로 공급되기 전에 화학 반응을 일으키는 경우도 있어, 다양한 가스들을 혼합하여 반응가스를 한꺼번에 반응 챔버로 공급하는 것이 바람직하지 못한 결과를 초래하는 경우가 있다.

따라서 위와 같은 경우 반응 챔버로 공급되는 반응가스를 둘 이상으로 나누어서 각각 별도로 반응 챔버로 공급되도록 하여 반응 챔버 내부에서 서로 섞이도록 하는 것이 바람직하다.

그러나, 종래에는 이와 같이 별도로 나누어진 가스들을 각각 격리된 채로 반응 챔버 내부로 공급하기 위해서 각각 별도의 가스 공급 구조를 갖추어야 하므로, 한번에 공급할 수 있는 반응가스의 양이 매우 한정되고 또 각각 별도로 공급되는 반응가스들이 서로 혼합되기가 매우 어려워 각 반응가스들이 충분히 혼합될 수 있는 공간을 확보하기 위해 반응 챔버의 크기를 크게 할 수밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 헤드 간의 조립공정을 단순화하고 가스의 유동 특성에 맞는 최적화된 샤워 헤드를 조립할 수 있어 조립시간의 감소와 작업생산성의 향상, 그리고 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 샤워 헤드 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 서로 다른 반응가스의 혼합 시 발생되는 와류발생을 최소화하여 헤드 하부 면에서의 기생 증착을 억제할 수 있는 샤워 헤드 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 서로 다른 반응가스가 혼합되는 길이를 단축하여 반응 챔버의 전체 높이를 낮추고 장치의 전체부피를 소형화할 수 있도록 하는 샤워 헤드 및 이를 구비하는 화학 기상 증착장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드는, 챔버와의 사이에 제1가스실을 형성하며, 적어도 하나의 연통홀을 구비하는 제1헤드; 상기 제1헤드와의 사이에 제2가스실을 형성하며, 적어도 하나의 홀을 구비하는 제2헤드; 및 상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 제1가스실과 반응로를 연결하는 제1유로와, 상기 홀과의 사이에 상기 제2가스실과 상기 반응로를 연결하는 제2유로를 구비하는 유로블럭을 포함한다.

또한, 상기 유로블럭은, 상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 블럭몸체와, 상기 블럭몸체에 마련되며, 상기 제1유로를 형성하는 적어도 하나의 유로홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로블럭은, 상기 블럭몸체의 상단에 마련되어 상기 제1헤드의 하단과 접합되어 고정됨으로써 상기 유로홀이 상기 연통홀과 연통되도록 하는 제1접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로블럭은, 상기 블럭몸체의 측면 둘레에 마련되어 상기 연통홀의 내면과 접합되어 고정됨으로써 상기 유로홀이 상기 제1가스실과 연통되도록 하는 제2접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭몸체는, 그 하단이 상기 홀의 하단과 실질적으로 동일한 수평 레벨에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로블럭은 복수개 구비되며, 일부의 유로블럭과 다른 일부의 유로블럭 각각의 상기 유로홀의 개수가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭이 삽입되도록 관통홀을 적어도 하나 구비하는 제3헤드와, 상기 유로블럭이 삽입되고 상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하고, 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3가스실과 상기 반응로를 연통시키는 제3유로를 형성하는 중공블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중공블럭은, 상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 중공블럭몸체와, 상기 중공블럭몸체에 마련되며, 상기 유로블럭이 삽입되어 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3유로를 형성하는 중공홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중공블럭은, 상기 중공블럭몸체의 상단에 마련되어 상기 제1헤드의 하단과 접합되어 고정됨으로써 상기 중공홀이 상기 관통홀과 연통되도록 하는 상단접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중공블럭은, 상기 중공블럭몸체의 측면 둘레에 마련되어 상기 관통홀의 내면과 접합되어 고정됨으로써 상기 중공홀이 상기 제3가스실과 연통되도록 하는 측면접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭몸체의 하단, 상기 중공블럭몸체의 하단, 그리고 상기 홀의 하단은 실질적으로 동일한 수평 레벨에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭과 결합하여 지지하는 제3헤드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3헤드는, 상기 유로블럭이 삽입되어 고정되도록 하는 관통홀과, 상기 유로블럭을 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭몸체는, 그 측면에 마련되어 상기 관통홀 및 상기 지지부와 접합되는 접합지지면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로홀은, 상기 제1가스실과 연통되는 제1유로홀과, 상기 제3가스실과 연통되는 제2유로홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2유로홀은, 제3가스실로 꺾여서 마련되는 연결홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭몸체는, 상기 제2유로홀이 상기 제3가스실과 연통되도록 단차를 이루는 단차부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는, 피증착체에 대한 증착이 이루어지는 반응로가 마련되는 챔버; 상기 챔버와의 사이에 제1가스실을 형성하며, 적어도 하나의 연통홀을 구비하는 제1헤드; 상기 제1헤드와의 사이에 제2가스실을 형성하며, 적어도 하나의 홀을 구비하는 제2헤드; 및 상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 제1가스실과 반응로를 연결하는 제1유로와, 상기 홀과의 사이에 상기 제2가스실과 상기 반응로를 연결하는 제2유로를 구비하는 유로블럭을 포함한다.

또한, 상기 유로블럭은, 상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 블럭몸체와, 상기 블럭몸체에 마련되며, 상기 제1유로를 형성하는 적어도 하나의 유로홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로블럭의 크기를 변경시킴으로써 상기 제1가스실로부터 공급되는 제1가스와 상기 제2가스실로부터 공급되는 제2가스의 혼합구간의 길이를 변경시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭이 삽입되도록 관통홀을 적어도 하나 구비하는 제3헤드와, 상기 유로 블럭이 삽입되고 상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하고, 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3가스실과 상기 반응로를 연통시키는 제3유로를 형성하는 중공블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중공블럭은, 상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 중공블럭몸체와, 상기 중공블럭몸체에 마련되며, 상기 유로블럭이 삽입되어 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3유로를 형성하는 중공홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭과 결합하여 지지하는 제3헤드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3헤드는, 상기 유로블럭이 삽입되어 고정되도록 하는 관통홀과, 상기 유로블럭을 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로홀은, 상기 제1가스실과 연통되는 제1유로홀과, 상기 제3가스실과 연통되는 제2유로홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2유로홀은, 제3가스실로 꺾여서 마련되는 연결홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블럭몸체는, 상기 제2유로홀이 상기 제3가스실과 연통되도록 단차를 이루는 단차부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 샤워 헤드 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치는, 가스의 유동 특성을 고려하여 적절한 블럭을 선택하여 접합시킴으로써 조립공정이 단순하고 가스의 유동 특성에 맞는 최적화된 샤워 헤드를 조립할 수 있어 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 서로 다른 반응가스가 혼합되는 길이를 단축함으로서 샤워 헤드와 서셉터 간의 상하간격을 줄일 수 있기 때문에, 반응 챔버의 전체 높이를 낮추어 장치의 소형화 설계를 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 서로 다른 반응가스가 일정거리 이후에 서로 혼합됨으로서 헤드하부면에서 와류가 발생되는 것을 최소화할 수 있기 때문에 헤드 하부면에서의 기생증착을 억제할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 샤워 헤드 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치의 실시예에 관하여 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치에 관하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치에 관하여 개략적으로 나타낸 측단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치는 반응로(2)가 구비되는 챔버(1), 상기 반응로(2) 내부에 구비되는 서셉터(3), 상기 서셉터(3) 상에 수용되는 피증착체(4), 상기 피증착체(4)를 가열하는 가열수단(5), 그리고 상기 반응로(2)로 반응가스를 공급하기 위한 샤워 헤드를 포함한다.

상기 챔버(1) 내부에 마련되는 반응로(2)는 그 내부로 유입되는 반응가스와 피증착체(4) 사이의 화학적 기상 반응이 이루어지도록 소정 크기의 내부공간을 제공하며, 내부면에는 고온 분위기를 견딜 수 있도록 단열재가 구비될 수도 있다.

상기 서셉터(3)는 피증착체(4)가 탑재되는 포켓을 상부면에 적어도 하나 이상 구비하여 상기 반응로(2)에 배치되는 지지구조물이다.

상기 서셉터(3)는 그라파이트(graphite)를 소재로 하여 실질적으로 원반형태로 구비되며, 하부면의 중심부에는 도시되지는 아니하였으나 구동모터와 회전축이 결합되어 있어 소정의 속도로 회전 가능하도록 구비된다.

상기 가열수단(5)은 서셉터(3)와 인접하여 배치되며 상기 서셉터(3) 쪽으로 열을 제공하여 피증착체(4)를 가열한다. 이러한 가열수단(5)은 전기히터, 고주파유도, 적외선방사, 레이저 등 가능한 모든 수단을 포함한다.

상기 샤워 헤드는 피증착체(4)로 둘 이상의 종류의 반응가스를 분사하여 상기 피증착체(4)에 고르게 접촉할 수 있도록 반응로(2)의 상부에 설치되는 구조물이다. 여기서 둘 이상의 종류의 반응가스는 반응로(2) 내에서 혼합되어 피증착체(4)로 공급된다.

도 1에 도시된 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치에 구비되는 샤워 헤드는 제1헤드(10)와 제2헤드(20)를 포함하며, 상기 챔버(1)의 상단부와 상기 제1헤드(10) 사이에 제1가스실(C1)이 마련되고, 상기 제1헤드(10)와 상기 제2헤드(20) 사이에 제2가스실(C2)이 마련된다.

상기 제1가스실(C1)은 제1유입부(I1)를 통해 제1가스가 도입되는 공간이고, 상기 제2가스실(C2)은 제2유입부(I2)를 통해 제2가스가 도입되는 공간이다.

이와 같은 샤워 헤드에 관한 좀 더 구체적인 구조와 기능에 관하여는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1에 도시된 화학 기상 증착 장치의 샤워 헤드의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 화학 기상 증착 장치의 샤워 헤드를 확대하여 나타낸 측단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드는 제1헤드(10)에 연통홀(11)이 형성되고 제2헤드(20)에 홀(21)이 형성되며, 상기 제1헤드(10)에 유로블럭(40)이 접합되어 상기 홀(21)에 삽입되도록 조립됨으로써 이루어진다.

상기 제1헤드(10)와 제2헤드(20) 사이에는 스페이서(5)가 구비되어 소정 간격 이격될 수 있다. 상기 스페이서(5)에 의해 제1헤드(10)와 제2헤드(20)가 이격됨으로써 제2가스실(C2, 도 3 참조)을 형성할 수 있다. 제1가스실(C1, 도 3 참조)은 챔버(1)의 상단부(1a, 도 3 참조)와 제1헤드(10) 사이에 형성된다.

상기 유로블럭(40)은 제1가스실(C1, 도 1 및 도 3 참조)과 제2가스실(C2, 도 1 및 도 3 참조) 각각으로부터 제1가스와 제2가스가 서로 격리된 채 반응로(2, 도 1 참조)로 분사될 수 있도록 각각의 가스의 유로(Passage)를 형성하는 구성요소이다.

상기 유로블럭(40)은 블럭몸체(41)에 유로홀(42)이 하나 이상 형성되어 마련되며, 유로홀(42)의 개수에 따라 여러 종류의 유로블럭(40)을 구비하는 것이 가능하다.

즉 제1헤드(10) 및 제2헤드(20)의 공간적 문제 등을 감안하여 여러 개의 유로홀이 형성된 유로블럭을 설치할 수도 있고, 구석진 좁은 공간에 배치하기 위해 유로홀이 하나 형성된 유로블럭을 설치할 수도 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드는 유로블럭(40)이 제1헤드(10)의 하단에 접합되고 홀(21)에 삽입된 형태로 구비된다.

도 3에 도시된 실시예에서는 유로블럭(40)의 상단면에 접합부(43)가 마련되어 제1헤드(10)의 하단에 접합이 된다. 접합의 방법은 용접 등 다양한 방법이 있을 수 있다.

상기 유로블럭(40)은 유로홀(42)을 따라 제1유로(P1)를 형성하고 제2헤드(20)의 홀(21)과 블럭몸체(41)와의 사이에 제2유로(P2)를 형성하는 것이 특징이다.

상기 제1유로(P1)는 제1가스실(C1)과 반응로(2, 도 1 참조)를 연통시키며 상기 제1가스실(C1)로 공급되는 제1가스가 반응로로 유동하는 통로가 된다.

상기 제2유로(P2)는 제2가스실(C2)과 반응로(2, 도 1 참조)를 연통시키며 상기 제2가시슬(C2)로 공급되는 제2가스가 반응로로 유동하는 통로가 된다.

도 3에 도시된 실시예에서는 제1헤드(10)의 연통홀(11)이 유로블럭(40)의 유로홀(42)과 서로 연통되도록 하여 제1유로(P1)를 형성하는 경우에 관하여 나타내고 있다.

상기 유로블럭(40)의 블럭몸체(41)의 하단은 홀(21)의 하단과 실질적으로 동일한 수평 레벨이 되도록 함이 바람직하다.

왜냐하면, 블럭몸체(41)의 하단이 홀(21)의 하단 보다 수평 레벨이 높게 위치하게 되는 경우, 제1유로(P1)와 제2유로(P2)가 서로 연통될 수 있어 제1가스 및 제2가스가 반응로로 공급되기 전에 미리 섞이게 될 수 있기 때문이다.

또한 제1가스와 제2가스는 각각 반응로로 공급되는 동시에 서로 혼합되는 것이 바람직한데, 상기 블럭몸체(41)의 하단이 홀(21)의 하단 보다 수평 레벨이 낮게 위치하게 되는 경우에는 제1유로(P1)가 제2유로(P2) 보다 더 길어지므로 제1가스와 제2가스가 서로 혼합되는 구간이 짧아지기 때문이다.

한편, 도면상으로 도시하지는 아니하였으나 유로블럭(40)이 제1헤드(10)의 하단에 접합되는 것이 아니라 연통홀(11)에 삽입되어 접합됨으로써 제1유로와 제2유로가 형성되도록 하는 것도 가능하다.

즉 유로블럭(40)의 접합부(43)가 상단이 아니라 측면 둘레에 마련되어 연통홀(11)(이때 연통홀의 크기는 유로블럭의 크기와 실질적으로 동일하게 형성됨이 바람직하다)에 삽입되어 접합되는 경우도 가능하다.

이와 같이 유로블럭이 연통홀에 삽입되어 접합, 고정된다면, 제1유로는 유로블럭의 유로홀에 의해 직접적으로 제1가스실(C1, 도 1 참조)과 반응로(2, 도 1 참조)가 연통된다.

한편, 도 4A와 도 4B에서는 다양한 모양의 유로블럭에 관하여 나타내고 있는데, 도 4A에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 장착되는 유로블럭은 모서리 부분이 라운딩 처리된 라운딩부(R)를 포함하는 라운딩 몸체(41a)와 상기 라운딩 몸체(41a)에 유로홀(42)이 형성되도록 하는 것이 가능하다.

상기 라운딩 몸체(41a)를 갖는 유로블럭(40)도 제1헤드(10, 도 3 참조)의 하단에 제1접합부(43a)가 접합되어 고정되는 것도 가능하고, 제1헤드(10, 도 3 참조)의 연통홀(이 경우 연통홀의 크기는 유로블럭과 실질적으로 동일한 크기와 모양을 갖도록 함이 바람직하다)의 내면에 제2접합부(43b)가 접합되어 고정되는 것도 가능하다.

그리고 도 4B에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 장착되는 유로블럭은 원기둥 형태의 원통몸체(41b)에 유로홀(42)이 형성되도록 하여 구비하는 것도 가능하다.

상기 원통몸체(41b)를 갖는 유로블럭(40)도 상기 라운딩 몸체(41a)를 갖는 유로블럭과 마찬가지로 제1접합부(43a)와 제2접합부(43b)를 선택적으로 구비할 수 있고, 제1헤드의 하단에 접합되거나 제1헤드의 연통홀에 접합될 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 관하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드를 분해하여 그 측단면을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 각 부품들을 모두 조립하여 나타낸 측단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드는 기본적으로 제1헤드(10)와 제2헤드(20), 그리고 유로블럭(40)을 포함하고, 제3헤드(30)와 중공블럭(50)을 더 포함하여 이루어진다.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따른 샤워 헤드는 상기한 제3헤드(30)와 중공블럭(50)을 더 포함함으로써 제1가스실(C1)과 제2가스실(C2)외에 제3가스실(C3) 을 더 포함하게 되며, 제1유로(P1)와 제2유로(P2)외에 제3유로(P3)를 더 포함하게 된다.

상기 제3헤드(30)는 제1헤드(10)와 제2헤드(20) 사이에 구비되고, 상기 중공블럭(50)은 제3헤드(30)에 접합되어 고정된다.

챔버(1)의 상단부(1a)와 제1헤드(10) 사이에 제1가스실(C1)이 형성되고, 제1헤드(10)와 제3헤드(30) 사이에 제3가스실(C3)이 형성되며, 제3헤드(30)와 제2헤드(20) 사이에 제2가스실(C2)이 형성된다.

상기 제1헤드(10)에는 연통홀(11)이 형성되고, 상기 제2헤드(20)에는 홀(21)이 형성되며, 상기 제3헤드(30)에는 관통홀(31)이 형성된다.

상기 유로블럭(40)은 제1헤드(10)에 접합되어 상기 관통홀(31) 및 홀(21)을 관통하고, 상기 중공블럭(50)은 제3헤드(30)에 접합되어 상기 홀(21)을 관통하도록 구비된다.

상기 중공블럭(50)은 중공블럭몸체(51)에 중공홀(52)이 관통 형성되어 구비되는데, 상기 유로블럭(40)은 상기 중공블럭(50)의 중공홀(52)에 소정 간격을 이루며 삽입된다. 그리고 상기 중공블럭(50)의 중공블럭몸체(51)는 상기 홀(21)과 소정 간격을 이룬다.

따라서 제1가스실(C1)과 반응로(2, 도 1 참조)가 상기 제1헤드(10)의 연통홀(11)과 유로블럭(40)의 유로홀(41)을 통해 서로 연통되도록 하여 제1유로(P1)를 형성한다.

또한, 제2가스실(C2)과 반응로(2, 도 1 참조)가 제2헤드(20)의 홀(21)과 중 공블럭(50)의 중공블럭몸체(51) 사이의 간격을 통해 서로 연통되도록 하여 제2유로(P2)를 형성한다.

또한, 제3가스실(C3)과 반응로(2, 도 1 참조)가 제3헤드(30)의 관통홀(31)과 중공블럭(50)의 중공홀(51) 사이의 간격을 통해 서로 연통되도록 하여 제3유로(P3)를 형성한다.

따라서 상기 제1유로(P1)를 통해 제1가스실(C1)에서 제1가스가 반응로로 공급되고, 상기 제2유로(P2)를 통해서 제2가스실(C2)에서 제2가스가 반응로로 공급되며, 상기 제3유로(P3)를 통해 제3가스실(C3)에서 제3가스가 반응로로 공급된다.

상기 유로블럭(40)의 하단과 중공블럭(50)의 하단, 그리고 상기 홀(21)의 하단은 서로 실질적으로 동일한 수평 레벨에 위치하도록 구비됨이 바람직하다.

이는 제1가스, 제2가스, 그리고 제3가스가 샤워 헤드에서 서로 섞이지 않도록 하면서 반응로로 공급됨과 동시에 혼합이 이루어지도록 하여 혼합거리를 짧게 하기 위한 것이다.

한편, 도면상으로 나타내지는 아니하였으나 상기 유로블럭(40)의 접합부(43)를 블럭몸체(41)의 상단이 아니라 측면 둘레에 형성되도록 하는 것도 가능하다.

즉 유로블럭(40)의 상단을 제1헤드(10)의 하단에 접합시키는 것이 아니라, 유로블럭(40)의 측면 둘레를 연통홀(11, 이 경우 연통홀의 크기와 모양을 유로블럭과 실질적으로 동일하게 함이 바람직하다)의 내면에 접합시키도록 하는 것이 가능하다. 이 경우 제1유로는 유로홀(42)만으로 형성된다.

그리고 상기 중공블럭(50)의 접합부(53)도 중공블럭몸체(51)의 상단이 아니 라 측면 둘레에 형성되도록 하는 것도 가능하다.

즉 중공블럭(50)의 상단을 제3헤드(30)의 하단에 접합시키는 것이 아니라, 중공블럭(50)의 측면 둘레를 관통홀(31, 이 경우 관통홀의 크기와 모양을 중공블럭과 실질적으로 동일하게 함이 바람직하다)의 내면에 접합시키도록 하는 것이 가능하다. 이 경우 제3유로는 중공홀(52)만으로 형성된다.

한편, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 관하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 관하여 나타낸 측단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 샤워 헤드에 사용되는 유로블럭을 나타낸 사시도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드는 기본적으로 제1헤드(10)와 제2헤드(20), 제3헤드(30), 그리고 유로블럭(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 제3헤드(30)는 상기 제1헤드(10)와 제2헤드(20) 사이에 구비되며, 상기 유로블럭(40)은 상기 제1헤드(10) 및 제3헤드(30)에 접합되어 고정된다.

챔버(1)의 상단부(1a)와 제1헤드(10) 사이에 제1가스실(C1)이 형성되고, 제1헤드(10)와 제3헤드(30) 사이에 제3가스실(C3)이 형성되며, 제3헤드(30)와 제2헤드(20) 사이에 제2가스실(C2)이 형성된다.

상기 제1헤드(10)에는 연통홀(11)이 형성되고, 상기 제2헤드(20)에는 홀(21)이 형성되며, 상기 제3헤드(30)에는 관통홀(31)이 형성된다. 그리고 상기 제3헤드(30)는 유로블럭(40)과 접합되어 지지하는 지지부(32)를 더 구비한다.

상기 유로블럭(40)은 제1헤드(10)에 접합되어 상기 관통홀(31) 및 홀(21)을 관통하고, 이때 유로블럭(40)과 홀(21) 사이에는 소정의 간격이 형성된다.

상기 유로블럭(40)의 상부쪽 측면 둘레에는 제1접합부(44a)가 마련되어 상기 제1헤드(10)의 연통홀(11)의 내면에 접합된다.

상기 제3헤드(30)의 지지부(32)는, 도 7에 도시된 바와 같이 관통홀(31) 부근에서 아래 방향으로 절곡되어 형성되며 유로블럭(40)을 지지하기 위한 것이므로 아래 방향뿐만 아니라 위 방향으로 절곡되어 형성되어도 무방하다.

상기 관통홀(31)은 상기 지지부(32)와 함께 유로블럭(40)의 측면 둘레와 접합될 수도 있고, 상기 관통홀(31)은 유로블럭(40)에 접합되지 않고 상기 지지부(32)만 상기 유로블럭(40)의 측면 둘레에 접합되는 것도 가능하다.

상기 유로블럭(40)의 측면 둘레에는 제2접합부(44b)가 마련되어 상기 관통홀(31) 및 지지부(32) 또는 상기 지지부(32)에 접합된다.

한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 유로블럭(40)은 블럭몸체(41)와, 상기 블럭몸체(41)에 형성되는 제1유로홀(42a) 및 제2유로홀(42b)을 포함하여 이루어진다.

상기 블럭몸체(41)의 상부 쪽에는 제1접합부(44a)가 마련되고 그 하부 쪽에는 제2접합부(44b)가 마련되어 각각 제1헤드(10)의 연통홀(11) 및 제3헤드(30)의 지지부(32)와 접합된다.

그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 제1가스실(C1)과 반응로(2, 도 1 참조)가 상기 제1유로홀(42a)을 통해 서로 연통되도록 하여 제1유로를 형성하고, 제2가스 실(C2)과 반응로(2, 도 1 참조)가 제2헤드(20)의 홀(21)과 유로블럭(40)의 블럭몸체(41) 사이의 간격을 통해 서로 연통되도록 하여 제2유로를 형성한다.

또한, 제3가스실(C3)과 반응로(2, 도 1 참조)가 상기 제2유로홀(42b)을 통해 서로 연통되도록 하여 제3유로를 형성한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2유로홀(42b)은 제3가스실(C3)과 반응로를 서로 연통시키도록 꺾여서 마련되는 연결홀(42c)을 구비한다.

따라서 도 7에 도시된 바와 같이 하나의 유로블럭(40)으로 제1유로홀(42a)은 제1가스실(C1)과 반응로를 연통시키고, 제2유로홀(42b)은 제3가스실(C3)과 반응로를 연통시킨다.

한편, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 관하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 관하여 나타낸 측단면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 샤워 헤드에 사용되는 유로블럭을 나타낸 사시도이다.

도 9에 도시된 실시예에 따른 샤워 헤드는 기본적으로 상기 도 7에 도시된 실시예에 따른 샤워 헤드와 기본적으로 동일하며 유로블럭의 구조에 있어서 차이가 있으므로, 중복되는 부분의 설명은 생략하고 유로블럭의 구조에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 샤워 헤드의 유로블럭(40)은 제1유로홀(42a)과 제2유로홀(42b)을 포함하고, 상기 제2유로홀(42b)이 제3가스실(C3)과 연통되도록 블럭몸체(41)의 상부 일측이 단차지게 형성되는 단차 부(46)를 포함한다.

따라서 제2유로홀(42b)에 의해 제3가스실(C3)과 반응로가 서로 연통되어 제3유로를 형성하게 된다.

그 이외의 사항에 관하여는 도 7 및 도 8에 도시된 실시예의 경우와 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.

한편, 도 11A 내지 도 11C, 도 12 A 내지 도 12C, 그리고 도 13 및 도 14에서는 각각 다양한 형태로 유로블럭을 배치한 것에 관하여 도시하고 있다.

도 11A 내지 도 11C에서는 각각 2개의 유로홀이 형성된 제1유로블럭(40a), 제2유로블럭(40b), 제3유로블럭(40c) 및 제4유로블럭(40d)이 가로 방향과 세로 방향을 번갈아 가면서 배치된 경우에 관하여 도시하고 있다.

그리고 도 12A 내지 도 12C에서는 각각 3개의 유로홀이 형성된 제1유로블럭(40a), 제2유로블럭(40b), 제3유로블럭(40c) 및 제4유로블럭(40d)이 가로 방향과 세로 방향을 번갈아 가면서 배치된 경우에 관하여 도시하고 있다.

도 13에서는 유로홀이 하나 형성된 제5유로블럭(40e)이 가운데 배치되고 그 둘레에 각각 제1유로블럭(40a), 제2유로블럭(40b), 제3유로블럭(40c) 및 제4유로블럭(40d)이 배치되는 것에 관하여 나타내고 있다.

그리고 도 14에서는 제1유로블럭(40a), 제2유로블럭(40b), 제3유로블럭(40c) 및 제4유로블럭(40d)이 실질적으로 "ㅗ" 형상으로 이루어지며 둘레를 따라 사각 형상으로 배치되는 경우에 관하여 도시하고 있다.

이와 같은 배치 외에도 유로블럭들을 여러 가지 조합하여 가장 구조적으로 안정하도록 배치하는 여러 가지 경우가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기상 증착 장치에 관하여 개략적으로 나타낸 측단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 화학 기상 증착 장치의 샤워 헤드의 분해 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 화학 기상 증착 장치의 샤워 헤드를 확대하여 나타낸 측단면도이다.

도 4A는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 사용되는 유로블럭의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 4B는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 사용되는 유로블럭의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드를 분해하여 그 측단면을 나타낸 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 각 부품들을 모두 조립하여 나타낸 측단면도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 관하여 나타낸 측단면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 샤워 헤드에 사용되는 유로블럭을 나타낸 사시도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 샤워 헤드에 관하여 나타낸 측단면도이다.

도 10은 도 9에 도시된 샤워 헤드에 사용되는 유로블럭을 나타낸 사시도이다.

Claims (27)

1. 챔버와의 사이에 제1가스실을 형성하며, 적어도 하나의 연통홀을 구비하는 제1헤드;

   상기 제1헤드와의 사이에 제2가스실을 형성하며, 적어도 하나의 홀을 구비하는 제2헤드; 및

   상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 제1가스실과 반응로를 연결하는 제1유로와, 상기 홀과의 사이에 상기 제2가스실과 상기 반응로를 연결하는 제2유로를 구비하는 유로블럭을 포함하는 샤워 헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 유로블럭은,

   상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 블럭몸체와,

   상기 블럭몸체에 마련되며, 상기 제1유로를 형성하는 적어도 하나의 유로홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
3. 제2항에 있어서, 상기 유로블럭은,

   상기 블럭몸체의 상단에 마련되어 상기 제1헤드의 하단과 접합되어 고정됨으로써 상기 유로홀이 상기 연통홀과 연통되도록 하는 제1접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
4. 제2항에 있어서, 상기 유로블럭은,

   상기 블럭몸체의 측면 둘레에 마련되어 상기 연통홀의 내면과 접합되어 고정됨으로써 상기 유로홀이 상기 제1가스실과 연통되도록 하는 제2접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블럭몸체는,

   그 하단이 상기 홀의 하단과 실질적으로 동일한 수평 레벨에 배치되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
6. 제2항에 있어서,

   상기 유로블럭은 복수개 구비되며,

   일부의 유로블럭과 다른 일부의 유로블럭 각각의 상기 유로홀의 개수가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭이 삽입되도록 관통홀을 적어도 하나 구비하는 제3헤드와,

   상기 유로블럭이 삽입되고 상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상 기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하고, 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3가스실과 상기 반응로를 연통시키는 제3유로를 형성하는 중공블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
8. 제7항에 있어서, 상기 중공블럭은,

   상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 중공블럭몸체와,

   상기 중공블럭몸체에 마련되며, 상기 유로블럭이 삽입되어 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3유로를 형성하는 중공홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
9. 제8항에 있어서, 상기 중공블럭은,

   상기 중공블럭몸체의 상단에 마련되어 상기 제1헤드의 하단과 접합되어 고정됨으로써 상기 중공홀이 상기 관통홀과 연통되도록 하는 상단접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
10. 제8에 있어서, 상기 중공블럭은,

    상기 중공블럭몸체의 측면 둘레에 마련되어 상기 관통홀의 내면과 접합되어 고정됨으로써 상기 중공홀이 상기 제3가스실과 연통되도록 하는 측면접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 블럭몸체의 하단, 상기 중공블럭몸체의 하단, 그리고 상기 홀의 하단은 실질적으로 동일한 수평 레벨에 배치되는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
12. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭과 결합하여 지지하는 제3헤드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
13. 제12항에 있어서, 상기 제3헤드는,

    상기 유로블럭이 삽입되어 고정되도록 하는 관통홀과,

    상기 유로블럭을 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
14. 제13항에 있어서, 상기 블럭몸체는,

    그 측면에 마련되어 상기 관통홀 및 상기 지지부와 접합되는 접합지지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
15. 제12항에 있어서, 상기 유로홀은,

    상기 제1가스실과 연통되는 제1유로홀과,

    상기 제3가스실과 연통되는 제2유로홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
16. 제15항에 있어서, 상기 제2유로홀은,

    제3가스실로 꺾여서 마련되는 연결홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
17. 제15항에 있어서, 상기 블럭몸체는,

    상기 제2유로홀이 상기 제3가스실과 연통되도록 단차를 이루는 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워 헤드.
18. 피증착체에 대한 증착이 이루어지는 반응로가 마련되는 챔버;

    상기 챔버와의 사이에 제1가스실을 형성하며, 적어도 하나의 연통홀을 구비하는 제1헤드;

    상기 제1헤드와의 사이에 제2가스실을 형성하며, 적어도 하나의 홀을 구비하는 제2헤드; 및

    상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 제1가스실과 반응로를 연결하는 제1유로와, 상기 홀과의 사이에 상기 제2가스실과 상기 반응로를 연결하 는 제2유로를 구비하는 유로블럭을 포함하는 화학 기상 증착 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 유로블럭은,

    상기 홀을 관통하여 상기 제1헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 블럭몸체와,

    상기 블럭몸체에 마련되며, 상기 제1유로를 형성하는 적어도 하나의 유로홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
20. 제19항에 있어서,

    상기 유로블럭의 크기를 변경시킴으로써 상기 제1가스실로부터 공급되는 제1가스와 상기 제2가스실로부터 공급되는 제2가스의 혼합구간의 길이를 변경시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
21. 제19항에 있어서,

    상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭이 삽입되도록 관통홀을 적어도 하나 구비하는 제3헤드와,

    상기 유로블럭이 삽입되고 상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하고, 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3가스실과 상기 반응로를 연통시키는 제3유로를 형성하는 중공블럭을 더 포함하는 것 을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 중공블럭은,

    상기 홀을 관통하여 상기 제3헤드에 접합되며, 상기 홀과의 사이에 상기 제2유로를 형성하는 중공블럭몸체와,

    상기 중공블럭몸체에 마련되며, 상기 유로블럭이 삽입되어 상기 유로블럭과의 사이에 상기 제3유로를 형성하는 중공홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
23. 제19항에 있어서,

    상기 제1헤드 및 상기 제2헤드 사이에 구비되어 상기 제2헤드와의 사이에 상기 제2가스실을 형성하고 상기 제1헤드와의 사이에 제3가스실을 형성하며, 상기 유로블럭과 결합하여 지지하는 제3헤드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 제3헤드는,

    상기 유로블럭이 삽입되어 고정되도록 하는 관통홀과,

    상기 유로블럭을 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 유로홀은,

    상기 제1가스실과 연통되는 제1유로홀과,

    상기 제3가스실과 연통되는 제2유로홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 제2유로홀은,

    제3가스실로 꺾여서 마련되는 연결홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.
27. 제25항에 있어서, 상기 블럭몸체는,

    상기 제2유로홀이 상기 제3가스실과 연통되도록 단차를 이루는 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치.

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