KR20100131761A - Gas injection apparatus for large processing chamber - Google Patents

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KR20100131761A
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Abstract

PURPOSE: A gas injecting apparatus is provided to absorb the thermal expansion from the center to the edge of a shower head by rotating a first ball hinge unit inserted into a gas box and a second ball hinge unit inserted into a shower head. CONSTITUTION: A shower head(10) comprises a plurality of gas injecting holes(11). A gas box(20) is installed on the upper side of the shower head. Reaction gas supplied from a gas supply source is inputted to the gas box. A conductive thin plate(44) is arranged between the edges of the shower head and the gas box. A buffering member(30) is connected to the shower head and the gas box.

Description

대면적 가스분사장치{GAS INJECTION APPARATUS FOR LARGE PROCESSING CHAMBER}GAS INJECTION APPARATUS FOR LARGE PROCESSING CHAMBER}

본 발명은 가스분사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대면적 공정챔버에서의 샤워헤드에 있어서 임의의 방향에서의 열변형을 용이하게 완충할 수 있는 가스분사장치에 관한 것이다. The present invention relates to a gas injection device, and more particularly, to a gas injection device capable of easily buffering heat deformation in any direction in a shower head in a large-area process chamber.

일반적으로 기판처리장치는 기판(웨이퍼)의 표면에 반응가스를 반응시켜서 원자 또는 분자 단위로 기판표면에 박막을 형성시키고 있다. In general, the substrate treating apparatus forms a thin film on the surface of a substrate by atomic or molecular units by reacting a reaction gas on the surface of the substrate (wafer).

이러한 박막의 형성은, 공정챔버의 내부로 반응가스가 유입되고, 반응가스가 기판 상면에 균일하게 분포될 수 있도록 다수의 관통홀이 형성된 샤워헤드를 통하여 반응가스를 분사하여 기판상에 물질막을 증착시킴으로써 이루어진다. 최근에는 이러한 반응가스의 이온 또는 라디컬의 생성에 의해 용이하게 반응하도록 하기 위하여 챔버 외부의 고전압의 에너지를 이용하여 반응가스를 플라즈마 상태로 여기시킨 상태에서 반응가스들의 화학반응을 유도하는 플라즈마 강화 화학기상증착방식이 널리 이용되고 있다. In the formation of the thin film, the reaction gas is introduced into the process chamber, and the reaction gas is injected through the shower head having a plurality of through holes so that the reaction gas is uniformly distributed on the upper surface of the substrate. By doing so. Recently, in order to easily react by generating ions or radicals of the reaction gas, plasma-enhanced chemistry that induces chemical reactions of the reaction gases in a state in which the reaction gas is excited in a plasma state using high voltage energy outside the chamber. Vapor deposition is widely used.

도 1은 종래기술에 의한 기판처리장치를 나타낸 것이다. 종래의 기판처리장치는 챔버(100)와, 상기 챔버의 상부에 마련되며 중앙에 가스관통홀이 형성된 가스박스(200)와, 상기 가스박스의 하부에 마련되어 상기 가스박스를 통해 유입된 반응가스를 분사시키는 샤워헤드(300)와, 상기 챔버(100)내의 하부에 마련되어 기판(W)을 안착시키는 히터블럭(400)과, 배기수단으로 구성되며, 상기 챔버(100)의 일측벽 또는 양측벽에는 기판출입구(110)가 형성되어, 상기 기판출입구(110)를 통하여 기판(W)이 이송수단에 의해 반입 및 반출된다. 1 shows a substrate processing apparatus according to the prior art. The conventional substrate processing apparatus includes a chamber 100, a gas box 200 provided at an upper portion of the chamber and having a gas through hole at the center thereof, and a reaction gas introduced through the gas box at a lower portion of the gas box. Shower head 300 to be sprayed, a heater block 400 is provided in the lower portion of the chamber 100 to seat the substrate (W), and the exhaust means, one side wall or both side walls of the chamber 100 A substrate entrance 110 is formed, and the substrate W is carried in and out by the transfer means through the substrate entrance 110.

상기 기판처리장치에 있어서, 반응가스는 외부의 가스공급원으로부터 공급되어 상기 가스박스에 마련된 가스관통홀을 통하여 유입되고, 상기 가스박스에 마련된 가스확산판(201)을 통하여 상기 샤워헤드 상부로 확산된 후, 상기 샤워헤드에 형성된 다수의 분사노즐을 통해 기판(W)의 상면으로 균일하게 분사되도록 구성되어 있다. In the substrate processing apparatus, the reaction gas is supplied from an external gas supply source and flows through a gas through hole provided in the gas box, and diffuses into the upper portion of the shower head through the gas diffusion plate 201 provided in the gas box. After that, it is configured to be uniformly sprayed on the upper surface of the substrate (W) through a plurality of spray nozzles formed in the shower head.

또한, 상기 샤워헤드는 상기 기판상에 박막을 증착하기 위하여 챔버내에서 상기 히터블럭에 의한 가열 및 플라즈마 상태의 형성을 위한 외부 고전압 에너지원의 공급 등에 의해 고온의 환경하에 놓이기 때문에, 상기 샤워헤드의 가장자리에는 완충부재(202)를 상기 샤워헤드에 장착하여 샤워헤드의 열변형을 흡수하도록 구성하고 있다. In addition, since the shower head is placed in a high temperature environment by heating by the heater block in the chamber and supplying an external high voltage energy source for forming a plasma state in order to deposit a thin film on the substrate, A buffer member 202 is attached to the shower head at an edge thereof to absorb heat deformation of the shower head.

그러나, 최근 생산력의 증대를 위하여 기판의 크기가 대형화됨에 따라 기판처리장치도 대형화되고 있는 추세이고, 이러한 대형화된 기판처리장치에 적용하기 에는 상기 종래의 기판처리장치는 여러 가지 문제점을 가지고 있다. However, in recent years, as the size of the substrate is increased in order to increase the productivity, the substrate processing apparatus has also become larger in size, and the conventional substrate processing apparatus has various problems to be applied to such an enlarged substrate processing apparatus.

기판처리장치가 대형화됨에 따라, 상기 샤워헤드의 크기도 커지게 되고 이에 따라 상기 히터블럭에 의한 가열 및 플라즈마 상태의 형성을 위한 외부 고전압 에너지원의 공급 등에 의해 고온의 환경하에 놓인 샤워헤드의 열변형도 또한 커지게 된다고 하는 문제점이 있다. As the substrate processing apparatus increases in size, the size of the shower head also increases, and accordingly, thermal deformation of the shower head placed in a high temperature environment by heating by the heater block and supply of an external high voltage energy source for forming a plasma state. Also, there is a problem that it becomes large.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2a 및 도 2b에 도시하는 바와 같은 샤워헤드 구조가 제안되고 있다. 도 2a 및 도 2b에 나타낸 종래의 샤워헤드 구조에 있어서는 샤워헤드 가장자리에 얇은 알루미늄 구조물인 완충부재를 절곡하여 설치하여 샤워헤드의 열팽창을 흡수하도록 구성하고 있다. In order to solve this problem, a showerhead structure as shown in Figs. 2A and 2B has been proposed. In the conventional showerhead structure shown in Figs. 2A and 2B, a buffer member, which is a thin aluminum structure, is bent and installed at the edge of the showerhead to absorb the thermal expansion of the showerhead.

그러나 상술한 종래의 샤워헤드 구조에 있어서는, 샤워헤드의 중앙부와 상기 완충부재를 잇는 직선상에서의 샤워헤드의 열팽창만을 흡수할 수 있는 구조인 반면에 샤워헤드의 열팽창은 샤워헤드의 중앙부를 기준으로 방사상의 형태로 이루어지기 때문에, 샤워헤드 가장자리에서의 4변의 길이방향으로의 열팽창에 의한 변형을 흡수하기 어렵고, 이에 따라 열변형에 의한 팽창과 수축이 반복되어 완충부재에 파손이 발생할 염려가 있다는 문제점이 있었다. However, in the above-described conventional showerhead structure, only the thermal expansion of the showerhead in a straight line connecting the central portion of the showerhead and the buffer member can be absorbed, while the thermal expansion of the showerhead is radially based on the central portion of the showerhead. Since it is formed in the form of, it is difficult to absorb deformation due to thermal expansion of the four sides at the edge of the shower head, and thus, the expansion and contraction caused by thermal deformation is repeated, which may cause damage to the buffer member. there was.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 샤워헤드의 두께방향으로 얇게 절단하여 홈을 형성하고 이 홈에 의해 샤워헤드의 열팽창을 흡수하도록 구성된 종래기술이 제안되고 있으나, 샤워헤드의 중앙부분과 에지부분에 형성할 홈의 개수를 서로 달리 구성하여야 하므로 홈의 형성에 따라 샤워헤드의 제조비용이 높아진다고 하는 문제점이 있었다. In addition, as shown in FIG. 3, the prior art has been proposed to form a groove by thinly cutting in the thickness direction of the shower head and to absorb the thermal expansion of the shower head by the groove, Since the number of grooves to be formed must be configured differently, there is a problem that the manufacturing cost of the shower head increases according to the formation of the grooves.

또한, 사각에지부분에서는 반복된 수축/팽창 작용으로 탄성한계를 넘어선 소성 변형으로 모서리 부분이 떨어지는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, the square edge portion has a problem in that the edge portion falls due to plastic deformation beyond the elastic limit due to repeated shrinkage / expansion.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명은 대면적 공정챔버에서의 샤워헤드에 있어서 임의의 방향에서의 열변형이라 하더라도 용이하게 흡수할 수 있는 가스분사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention seeks to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention provides a gas ejection device which can be easily absorbed even in thermal deformation in any direction in a shower head in a large-area process chamber. For that purpose.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 가스분사장치는, 반응공간을 형성하는 대형 반응챔버 내에 설치되는 가스분사장치에 있어서, 기판이 장착되는 히터블럭의 상부에 설치되며 복수의 가스분사홀을 가지는 샤워헤드와, 상기 샤워헤드의 상부에 설치되며 가스공급원으로부터 공급된 반응가스가 유입되는 가스박스와, 일측이 상기 가스박스에 연결되고 타측이 상기 샤워헤드에 연결되며 회동가능하게 설치되는 완충부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the gas injection device according to the present invention is a gas injection device installed in a large reaction chamber that forms a reaction space, the gas injection device being provided on an upper portion of a heater block on which a substrate is mounted. Branch has a shower head, a gas box which is installed on the top of the shower head and the reaction gas supplied from the gas supply source, the shock absorbing member is connected to the gas box and the other side is connected to the shower head and rotatably installed Characterized in that comprises a.

상기 완충부재는 상기 가스박스에 회동가능하게 삽입되는 제 1 볼힌지부와, 상기 샤워헤드에 회동가능하게 삽입되는 제 2 볼힌지부와, 상기 제 1 볼힌지부와 상기 제 2 볼힌지부를 연결하는 체결부로 구성되는 것을 특징으로 한다. The buffer member includes a first ball hinge part rotatably inserted into the gas box, a second ball hinge part rotatably inserted into the shower head, and a fastening part connecting the first ball hinge part and the second ball hinge part. It is characterized in that the configuration.

여기서, 상기 제 1 볼힌지부와 상기 제 2 볼힌지부는 서로 상대적으로 회동가능하게 체결되는 것을 특징으로 한다. Here, the first ball hinge portion and the second ball hinge portion may be fastened to be relatively rotatable with each other.

또한, 상기 가스박스와 상기 반응챔버 사이 및 상기 샤워헤드와 상기 반응챔버 사이에는 절연체가 더욱 배치되고, 상기 가스박스와 상기 샤워헤드 사이에는 도전성 박판이 더욱 배치되는 것을 특징으로 한다. In addition, an insulator is further disposed between the gas box and the reaction chamber and between the shower head and the reaction chamber, and a conductive thin plate is further disposed between the gas box and the shower head.

상기 도전성 박판은 요철형상으로 절곡된 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 한다. The conductive thin plate is characterized by having a bent portion bent in an uneven shape.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 가스분사장치에 의하면, 가스박스에 삽입 체결된 제 1 볼힌지부와, 샤워헤드에 삽입 체결된 제 2 볼힌지부가 회동가능하게 구성되어 있으므로, 샤워헤드의 중앙부로부터 가장자리부로의 열팽창을 흡수할 수 있음은 물론 샤워헤드 가장자리의 4변의 길이방향으로의 열팽창도 흡수하는 등 회동가능한 볼힌지에 의하여 완충부재가 설치된 각도나 위치에 상관없이 임의의 방향에서의 샤워헤드의 열팽창을 흡수할 수 있다. According to the gas injection device of the present invention having the above-described configuration, since the first ball hinge portion inserted into and fastened to the gas box and the second ball hinge portion inserted and fastened to the shower head are configured to be rotatable, the center portion of the shower head is rotatable. Shower head in any direction, regardless of the angle or position of the cushioning member, by means of a rotatable ball hinge that can absorb thermal expansion from the edge to the edge as well as absorb thermal expansion in the longitudinal direction of the four sides of the showerhead edge Can absorb thermal expansion.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 기판처리장치에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다. Hereinafter, a substrate processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 가스분사장치를 나타내는 도면, 도 6는 본 발명의 완충부재를 나타내는 도면이다.4 and 5 are views showing a gas injection value according to the present invention, Figure 6 is a view showing a buffer member of the present invention.

도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 가스분사장치(1)는 반 응챔버(2) 내에 설치된다. As shown in Figs. 4 to 6, the gas injection device 1 according to the present invention is provided in the reaction chamber 2.

상기 반응챔버(2) 내에는 상기 가스분사장치(1)와, 상기 반응챔버(2)내의 하부에 마련되어 기판(W)을 안착시키는 히터블럭(3)과, 배기수단(도시하지 않음)으로 구성되며, 상기 반응챔버(2)의 일측벽 또는 양측벽에는 기판출입구(도시하지 않음)가 형성되어, 상기 기판출입구를 통하여 기판(W)이 이송수단에 의해 반입 및 반출된다.The reaction chamber 2 includes the gas injection device 1, a heater block 3 provided below the reaction chamber 2 to seat the substrate W, and exhaust means (not shown). A substrate entrance (not shown) is formed at one side wall or both side walls of the reaction chamber 2, and the substrate W is loaded and unloaded by the transfer means through the substrate entrance.

상기 반응챔버(2)에는 내측으로 돌출되어 형성된 돌출벽(2a)을 마련하여, 상기 돌출벽(2a)에 후술하는 가스박스와 샤워헤드가 고정연결된다. The reaction chamber 2 is provided with a protruding wall 2a formed to protrude inward, and a gas box and a shower head, which will be described later, are fixedly connected to the protruding wall 2a.

상기 가스분사장치(1)는 샤워헤드(10)와, 가스박스(20)와, 완충부재(30)로 구성된다. The gas injection device 1 includes a shower head 10, a gas box 20, and a buffer member 30.

상기 샤워헤드(10)는 기판(W)이 장착되는 상기 히터블럭(3)의 상부에 설치된다. 상기 샤워헤드(10)에는 복수의 가스분사홀(11)이 마련되며, 상기 가스분사홀(11)을 통하여 확산된 반응가스가 상기 기판(W) 상면을 향하여 분사된다. The shower head 10 is installed above the heater block 3 on which the substrate W is mounted. A plurality of gas injection holes 11 are provided in the shower head 10, and the reaction gas diffused through the gas injection holes 11 is injected toward the upper surface of the substrate W.

상기 샤워헤드(10)는, 상기 샤워헤드(10)의 가장자리 하부면에 고정 연결되는 제 1 고정용 절연체(41) 및 상기 돌출벽(2a)의 하부면에 고정 연결되는 제 2 고정용 절연체(42)를 매개로 하여 상기 돌출벽(2a)에 고정 연결된다. 상기 제 1 고정용 절연체(41)와 상기 제 2 고정용 절연체(42)의 사이에는 O-링 등의 밀봉부재(42a)가 설치되어 상기 반응챔버(2) 내의 반응가스가 누설되는 것을 방지한다. 또한, 상기 제 1 고정용 절연체(41)는 알루미늄 재질에 Hard Anodizing Coating처 리되어 구성되고, 상기 제 2 고정용 절연체(42)는 세라믹 재질이나 테프론 등의 전기 절연성이 우수한 재질로 구성된다. The shower head 10 may include a first fixing insulator 41 fixedly connected to an edge lower surface of the shower head 10 and a second fixing insulator fixedly connected to a lower surface of the protruding wall 2a ( 42 is fixedly connected to the protruding wall 2a. A sealing member 42a, such as an O-ring, is provided between the first fixing insulator 41 and the second fixing insulator 42 to prevent the reaction gas in the reaction chamber 2 from leaking. . In addition, the first fixing insulator 41 is configured by hard anodizing coating on an aluminum material, and the second fixing insulator 42 is made of a ceramic material or a material having excellent electrical insulation such as Teflon.

상기 샤워헤드(10)의 상부에는 상기 샤워헤드(10)와 일정거리 이격되어 가스박스(20)가 설치된다. 상기 가스박스(20)에는 가스관통홀(21)이 마련되어, 상기 가스관통홀(21)을 통하여 외부의 가스공급원으로부터 반응가스가 유입된다.The gas box 20 is installed above the shower head 10 at a predetermined distance from the shower head 10. A gas through hole 21 is provided in the gas box 20, and reaction gas is introduced from an external gas supply source through the gas through hole 21.

상기 가스박스(20)는 상기 가스박스(20)의 가장자리 하부에 설치되는 제 3 고정용 절연체(45)를 매개로 하여 상기 돌출벽(2a)의 상부면에 얹혀 놓여져 설치된다. 상기 가스박스(20)와 상기 제 3 고정용 절연체(45)의 사이 및 상기 돌출벽(2a)과 상기 제 3 고정용 절연체(45)의 사이에는 O-링 등의 밀봉부재(45a)가 설치되어 상기 반응챔버(2) 내의 반응가스가 누설되는 것을 방지한다. 또한, 상기 제 3 고정용 절연체(45)는 세라믹 재질이나 테프론 등의 전기 절연성이 우수한 재질로 구성된다.The gas box 20 is mounted on the upper surface of the protruding wall 2a via a third fixing insulator 45 installed under the edge of the gas box 20. A sealing member 45a such as an O-ring is installed between the gas box 20 and the third fixing insulator 45 and between the protruding wall 2a and the third fixing insulator 45. This prevents the reaction gas in the reaction chamber 2 from leaking. In addition, the third fixing insulator 45 is made of a ceramic material or a material having excellent electrical insulation such as Teflon.

상기 샤워헤드(10)의 가장자리와 상기 가스박스(20)의 가장자리 사이에는 도전성 박판(44)이 배치된다. 상기 도전성 박판(44)의 측면에는 가스차단용 절연체(43)가 마련되어 상기 도전성 박판(44)을 지지함과 동시에 상기 가스박스(20)와 상기 샤워헤드(10) 사이의 반응가스가 반응챔버(2) 외부로 누설되는 것을 방지한다. The conductive thin plate 44 is disposed between the edge of the shower head 10 and the edge of the gas box 20. A gas blocking insulator 43 is provided on a side surface of the conductive thin plate 44 to support the conductive thin plate 44 and at the same time, the reaction gas between the gas box 20 and the shower head 10 receives a reaction chamber ( 2) Prevent leakage to the outside.

상기 가스차단용 절연체(43) 및 상기 도전성 박판(44)은 볼트 등의 고정수 단에 의해 상하단이 각각 상기 가스박스(20)와 상기 샤워헤드(10)에 고정 연결된다. The gas blocking insulator 43 and the conductive thin plate 44 are fixedly connected to the gas box 20 and the shower head 10 by upper and lower ends, respectively, by fixed water stops such as bolts.

상기 도전성 박판(44)은, 분사된 반응가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위하여 필요한 에너지를 공급하는 RF전원(50)으로부터 상기 가스박스(20)로 인가된 전원을 상기 샤워헤드(10)로 도통시킨다. 또한, 상기 도전성 박판(44)의 중간부분에는 대략 Ω자 형상으로 절곡된 제 1 절곡부(44a)가 형성되어, 상기 샤워헤드(10)의 열팽창시에 상기 제 1 절곡부(44a)가 늘어나서 상기 샤워헤드(10)의 열팽창에 따른 상기 도전성 박판(44)의 변형에 대응하도록 구성된다. The conductive thin plate 44 conducts the power applied to the gas box 20 to the shower head 10 from an RF power supply 50 for supplying energy required to excite the injected reaction gas into a plasma state. . In addition, a first bent portion 44a bent in a substantially Ω shape is formed in the middle portion of the conductive thin plate 44 so that the first bent portion 44a is stretched when the shower head 10 is thermally expanded. It is configured to correspond to the deformation of the conductive thin plate 44 due to the thermal expansion of the shower head (10).

또한, 상기 가스차단용 절연체(43)의 중간부분에도 대략 Ω자 형상으로 절곡된 제 2 절곡부(43a)가 형성되어, 상기 샤워헤드(10)의 열팽창에 따른 상기 가스차단용 절연체(43)의 변형에 대응하도록 구성된다.In addition, a second bent portion 43a bent in a substantially? -Shaped shape is also formed in the middle portion of the gas shutoff insulator 43, and the gas shutoff insulator 43 due to thermal expansion of the shower head 10 is formed. It is configured to correspond to the deformation of.

상기 샤워헤드(10)의 가장자리와 상기 가스박스(20)의 가장자리에는 완충부재(30)가 설치된다. 상기 완충부재(30)는 일측이 상기 가스박스(20)에 연결되고 타측이 상기 샤워헤드(10)에 연결되며 회동가능하게 설치된다. A buffer member 30 is installed at an edge of the shower head 10 and an edge of the gas box 20. One side of the buffer member 30 is connected to the gas box 20 and the other side is connected to the shower head 10 and is rotatably installed.

상기 완충부재(30)는, 제 1 볼힌지부(31)와 제 2 볼힌지부(32)와, 체결부(33)로 구성된다. 상기 제 1 볼힌지부(31)는 대략 구형상체(31a)에 기다란 봉형상체(31b)가 일체로 형성된 구조이고, 상기 봉형상체(31b)의 하부에는 상기 체결부(33)를 체결하기 위한 체결홈(31c)이 형성되어 있다. The shock absorbing member 30 is composed of a first ball hinge portion 31, a second ball hinge portion 32, and a fastening portion 33. The first ball hinge portion 31 has a structure in which an elongated rod-shaped body 31b is formed integrally with a substantially spherical body 31a, and a fastening groove for fastening the fastening portion 33 to the lower portion of the rod-shaped body 31b. 31c is formed.

상기 제 2 볼힌지부(32)는 대략 구형상으로 형성되어 있고, 상기 제2 볼힌 지부를 관통하는 관통홀(32a)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(32a)은 구의 중심부와 표면부에서의 내경이 서로 다르게 형성되어, 상기 관통홀(32a)의 일측에는 상기 봉형상체(31b)가 삽입되며 타측으로부터 상기 체결부(33)를 삽입하여 상기 제 1 볼힌지부(31)와 상기 제 2 볼힌지부(32)를 체결한다. The second bowling portion 32 is formed in a substantially spherical shape, and a through hole 32a penetrating the second bowling portion is formed. The through hole 32a has a different inner diameter at the center portion and the surface portion of the sphere, and the rod-shaped body 31b is inserted into one side of the through hole 32a, and the fastening portion 33 is inserted from the other side. The first ball hinge part 31 and the second ball hinge part 32 are fastened to each other.

상기 제 1 볼힌지부(31)와 상기 제 2 볼힌지부(32)는 중심점을 잇는 축에 대해 수직인 면 방향으로 서로 상대적으로 회동가능하게 체결된다. The first ball hinge portion 31 and the second ball hinge portion 32 are rotatably fastened to each other in a plane direction perpendicular to the axis connecting the center point.

상기 제 1 볼힌지부(31)는, 상기 가스박스(20)의 가장자리 하부면을 절개하고, 절개된 면의 중앙부분을 반구형으로 더욱 절개한 다음, 상기 가스박스(20)의 절개면에 중앙에 관통홀이 형성된 제 1 고정블럭(34)을 삽입하고, 상기 제 1 볼힌지부(31)를 상기 제 1 고정블럭(34)을 관통하여 상기 가스박스의 반구형 절개면에 맞닿도록 삽입함으로써 설치가 완료된다. The first ball hinge portion 31 cuts an edge lower surface of the gas box 20, further cuts a central portion of the cut surface in a hemispherical shape, and then centers the cut surface of the gas box 20. Installation is completed by inserting a first fixing block 34 having a through hole and inserting the first ball hinge portion 31 through the first fixing block 34 so as to contact the hemispherical cut surface of the gas box. do.

상기 제 1 볼힌지부(31)와 상기 제 1 고정블럭(34) 및 상기 가스박스(20)의 반구형 절개면 사이에는 미세한 공차가 형성되어 상기 제 1 볼힌지부(31)의 회동이 가능하다. Fine tolerances are formed between the first ball hinge portion 31, the first fixed block 34, and the hemispherical cut surface of the gas box 20, so that the first ball hinge portion 31 can be rotated.

상기 샤워헤드(10)의 가장자리 하부면을 절개하고, 절개된 부분에 중앙에 반구형 절개면이 형성된 제 2 고정블럭(35)을 삽입한다. 또한, 상기 제 2 고정블럭(35)의 상부측의 상기 샤워헤드(10)를 상기 제 2 볼힌지부(32)의 반경보다 약간 작은 직경을 가지는 관통홀을 형성한 후, 상기 샤워헤드(10)의 탄성에 의해 상기 관통홀에 상기 제 2 볼힌지부(32)를 압입하여 설치할 수 있다. The lower edge of the edge of the showerhead 10 is cut off, and a second fixed block 35 having a hemispherical cutaway surface is inserted in the center of the cutout portion. In addition, after the through-hole having a diameter slightly smaller than the radius of the second ball hinge portion 32 of the shower head 10 on the upper side of the second fixed block 35, the shower head 10 The second ball hinge portion 32 may be press-fitted into the through hole by elasticity.

도 7은 본 발명의 완충부재의 회동을 예시하는 도면이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 상술한 바와 같이 구성된 상기 완충부재(30)는, 상기 반응챔버(2) 내의 상기 히터블럭(3)의 사용 및 플라즈마 생성을 위한 상기 RF전원(50)으로부터의 에너지 공급 등으로 인하여 상기 샤워헤드(10)가 열팽창을 하면 상기 샤워헤드(10)에 고정연결된 제 2 볼힌지부(32)가 상기 반응챔버(2)의 챔버벽 측으로 밀려나면서 회동하게 된다. 이 때, 상기 가스차단용 절연체(43) 및 상기 도전성 박판(44)은 제 1 절곡부와 제 2 절곡부(43a, 44a) 부분에서 늘어나면서 상기 도전성 박판(44)은 상기 가스차단용 절연체(43)에 의해 지지되면서 상기 가스박스(20)와 상기 샤워헤드(10)의 도통을 유지한다. 7 is a view illustrating the rotation of the buffer member of the present invention. As shown in FIG. 7, the buffer member 30 configured as described above supplies energy from the RF power source 50 for use of the heater block 3 in the reaction chamber 2 and for plasma generation. When the shower head 10 is thermally expanded due to the back, the second ball hinge part 32 fixedly connected to the shower head 10 is rotated while being pushed toward the chamber wall of the reaction chamber 2. At this time, the gas blocking insulator 43 and the conductive thin plate 44 extend from the first bent portion and the second bent portion 43a and 44a, and the conductive thin plate 44 is the gas blocking insulator ( 43 to maintain the conduction of the gas box 20 and the showerhead (10).

한편, 상기 제 2 볼힌지부(32)의 회동에 의해 상기 제 1 볼힌지부(31)도 상기 제 1 고정블럭(34) 내에서 회동하게 되어, 상기 샤워헤드(10)의 열팽창을 흡수할 수 있게 된다. On the other hand, the first ball hinge portion 31 is also rotated in the first fixed block 34 by the rotation of the second ball hinge portion 32, so that the thermal expansion of the shower head 10 can be absorbed. do.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 샤워헤드(10)의 열팽창은 샤워헤드의 중심을 기준으로 방사상의 형태로 이루어지는 바, 장방형 또는 정방형 형상인 샤워헤드의 4변의 끝단부와 중앙부의 열팽창은 서로 상이하게 되어, 상기 샤워헤드의 4변의 길이방향을 따라 열팽창의 차이에 따른 변형이 서로 영향을 미칠 수 있다. In addition, as shown in FIG. 8, the thermal expansion of the shower head 10 has a radial shape with respect to the center of the shower head, and the thermal expansion of the end portions of the four sides and the central portion of the shower head having a rectangular or square shape are mutually different. To be different, the deformation due to the difference in thermal expansion along the longitudinal direction of the four sides of the shower head may affect each other.

본 실시예에 의한 상기 완충부재(30)는 상기 제 1 볼힌지부(31)와 상기 제 2 볼힌지부(32)가 서로 상대적으로 회동이 가능하기 때문에, 상기 완충부재(30)의 설치각도나 설치위치에 관계없이, 상기 샤워헤드(10)의 중심부로부터 가장자리부로의 열팽창은 물론, 상기 샤워헤드의 4변의 길이방향을 따라 열팽창의 차이에 따른 변형도 흡수할 수 있다. In the buffer member 30 according to the present embodiment, since the first ball hinge portion 31 and the second ball hinge portion 32 can rotate relative to each other, an installation angle or installation of the buffer member 30 is provided. Regardless of the position, the thermal expansion from the central portion of the shower head 10 to the edge portion can be absorbed, as well as the deformation due to the difference in thermal expansion along the longitudinal direction of the four sides of the shower head.

본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.The present embodiment is merely a part of the technical idea included in the present invention clearly, and modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification of the present invention are all Obviously, it is included in the technical idea of the present invention.

도 1은 종래기술에 의한 기판처리장치를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to the prior art.

도 2 및 도 3은 종래기술에 의한 샤워헤드의 구조를 나타내는 도면이다. 2 and 3 are views showing the structure of a shower head according to the prior art.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 가스분사장치를 나타내는 도면이다. 4 and 5 are diagrams showing a gas injection value according to the present invention.

도 6는 본 발명의 완충부재를 나타내는 도면이다. 6 is a view showing a buffer member of the present invention.

도 7은 본 발명의 완충부재의 회동을 예시하는 도면이다. 7 is a view illustrating the rotation of the buffer member of the present invention.

도 8은 샤워헤드의 방사상 열팽창을 나타내는 도면이다. 8 is a diagram illustrating radial thermal expansion of a showerhead.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 가스분사장치1: gas injection device

2 : 반응챔버2: reaction chamber

3 : 히터블럭3: heater block

10 : 샤워헤드10: shower head

20 : 가스박스20 gas box

30 : 완충부재30: buffer member

31 : 제 1 볼힌지부31: first ball hinge portion

32 : 제 2 볼힌지부32: second ball hinge portion

Claims (5)

반응공간을 형성하는 반응챔버 내에 설치되는 대면적 가스분사장치에 있어서,In the large-area gas injection device provided in the reaction chamber to form a reaction space, 기판이 장착되는 히터블럭의 상부에 설치되며 복수의 가스분사홀을 가지는 샤워헤드와, A shower head installed on the heater block on which the substrate is mounted and having a plurality of gas injection holes; 상기 샤워헤드의 상부에 설치되며 가스공급원으로부터 공급된 반응가스가 유입되는 가스박스와, A gas box installed at an upper portion of the shower head and into which a reaction gas supplied from a gas supply source flows; 일측이 상기 가스박스에 연결되고 타측이 상기 샤워헤드에 연결되며 회동가능하게 설치되는 완충부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스분사장치. Gas injection device, characterized in that it comprises a buffer member is connected to the one side is connected to the gas box and the other side is connected to the shower head rotatably. 제 1 항에 있어서, 상기 완충부재는, The method of claim 1, wherein the buffer member, 상기 가스박스에 회동가능하게 삽입되는 제 1 볼힌지부와, A first ball hinge portion rotatably inserted into the gas box; 상기 샤워헤드에 회동가능하게 삽입되는 제 2 볼힌지부와, A second ball hinge portion rotatably inserted into the shower head; 상기 제 1 볼힌지부와 상기 제 2 볼힌지부를 연결하는 체결부로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스분사장치. Gas injection device, characterized in that consisting of a fastening portion for connecting the first ball hinge portion and the second ball hinge portion. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 볼힌지부와 상기 제 2 볼힌지부는 서로 상대적으로 회동가능하게 체결되는 것을 특징으로 하는 가스분사장치.3. The gas injection device according to claim 2, wherein the first bowl hinge portion and the second bowl hinge portion are rotatably fastened to each other. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 가스박스와 상기 반응챔버 사이 및 상기 샤워헤드와 상기 반응챔버 사이에는 절연체가 더욱 배치되고, An insulator is further disposed between the gas box and the reaction chamber and between the shower head and the reaction chamber. 상기 가스박스와 상기 샤워헤드 사이에는 도전성 박판이 더욱 배치되는 것을 특징으로 하는 가스분사장치.The gas injection device, characterized in that the conductive thin plate is further disposed between the gas box and the shower head. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 도전성 박판은 요철형상으로 절곡된 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스분사장치.The conductive thin plate comprises a bent portion bent in an uneven shape.
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