KR20110054840A - 샤워헤드 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치 - Google Patents

샤워헤드 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자층 증착법 및 화학적 기상 증착법을 모두 구현할 수 있는 샤워헤드 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 샤워헤드 어셈블리는 기판의 상방에 방사형으로 배치되며, 외부로부터 공급된 가스가 수용되는 수용부 및 수용부 내의 가스가 분사되는 복수의 분사구를 각각 가지는 복수의 가스분사유닛을 포함하되, 복수의 가스분사유닛 중 적어도 하나의 가스분사유닛은, 내부에 형성된 수용부와, 수용부로 제1가스가 공급되는 제1주입구와, 수용부로 제2가스가 공급되는 제2주입구가 마련되어 있으며, 바닥부에 복수의 제1분사구 및 복수의 제2분사구가 관통 형성되어 있는 샤워헤드 본체와, 평판 형상으로 복수의 삽입홀이 관통 형성되어 있으며, 샤워헤드 본체의 수용부에 설치되어 수용부를 제1주입구와 연통되는 제1버퍼부 및 제2주입구와 연통되는 제2버퍼부로 구획하는 구획판과, 중공의 형상으로 형성되며, 일단부는 삽입홀에 연결되고 타단부는 제1분사구에 연결되는 복수의 분사핀과, 샤워헤드 본체의 수용부에 플라즈마가 발생되도록 구획판에 전원을 인가하는 전원부를 포함하며, 제1가스는 제1버퍼부로 공급된 후 분사핀을 통해 기판으로 분사되며, 제2가스는 제2버퍼부로 공급된 후 제2분사구를 통해 기판으로 분사된다.
샤워헤드, 박막, 이중 샤워헤드, 원자층 증착법, 화학적 기상 증착법

Description

샤워헤드 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치{Shower-head assembly and thin film deposition apparatus having the same}
본 발명은 기판상에 박막을 증착시키기 위한 샤워헤드 어셈블리와, 이를 구비한 박막증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반응가스와 소스가스를 사용하여 박막을 증착하기 위한 샤워헤드 어셈블리와, 이를 구비한 박막증착장치에 관한 것이다.
반도체 제조공정에는 웨이퍼 또는 기판에 박막을 증착하기 위한 증착 공정이 포함되어 있으며, 이 증착 공정을 수행하는 장치로 원자층 증착 장치와 화학적 기상 증착 장치가 있다.
원자층 증착 장치는 기판(웨이퍼) 상에 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스를 순차적으로 분사함으로써 박막을 증착하는 장치이다. 이러한, 원자층 증착 장치는, 기판상에 박막을 균일하게 증착할 수 있다는 장점이 있으나, 박막 증착 속도가 비교적 낮다.
그리고, 화학적 기상 증착 장치는 소스 가스와 반응 가스를 기판상에 함께 분사하여, 두 소스 가스가 반응하면서 기판에 증착되는 장치이다. 이러한 화학적 기상 증착 장치는, 원자층 증착 장치에 비하여 박막 증착 속도는 높으나, 증착되는 박막의 균일성이 비교적 낮다.
하지만, 종래의 원자층 증착 장치(revovolve type)의 샤워헤드는 복수의 단일 샤워헤드로 구성되어 있으므로, 화학적 기상 증착법을 구현할 수 없다. 반대로, 종래의 화학적 기상 증착 장치의 샤워헤드는 하나의 이중 샤워헤드로 구성되어 있으므로, 원자층 증착법을 구현할 수 없다. 즉, 종래의 증착장치는 하나의 증착법만을 구현할 수 있으며, 따라서 화학적 기상 증착법과 원자층 증착법을 모두 다 사용하기 위해서는 두 개의 장치를 개별적으로 제작하여야 하는 문제점이 있다.
나아가, 종래의 화학적 기상 증착 장치의 경우 빠른 반응속도를 확보하고자 공급되는 가스에 플라즈마를 발생시키는데, 이 경우 장치 내부에서 소스 가스와 반응 가스가 반응함에 따라 발생되는 파티클이 장치의 내부에 쌓이게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원자층 증착법 및 화학적 기상 증착법을 모두 구현할 수 있으며, 플라즈마 발생시 장치의 내부에 파티클이 쌓이게 되는 것을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 샤워헤드 어셈블리 및 이를 구비한 박막증착장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막증착장치는 기판에 대한 증착 공정이 행해지는 공간부가 형성되어 있는 챔버와, 상기 챔버의 공간부에 회전 가능하게 설치되며, 기판이 안착되는 서셉터와, 상기 기판을 가열하기 위한 히터부와, 샤워헤드 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 샤워헤드 어셈블리는 기판의 상방에 방사형으로 배치되며, 외부로부터 공급된 가스가 수용되는 수용부 및 상기 수용부 내의 가스가 분사되는 복수의 분사구를 각각 가지는 복수의 가스분사유닛을 포함하되, 상기 복수의 가스분사유닛 중 적어도 하나의 가스분사유닛은, 내부에 형성된 수용부와, 상기 수용부로 상기 소스가스가 공급되는 제1주입구와, 상기 수용부로 상기 반응가스가 공급되는 제2주입구가 마련되어 있으며, 바닥부에 복수의 제1분사구 및 복수의 제2분사구가 관통 형성되어 있는 샤워헤드 본체와, 평판 형상으로 복수의 삽입홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 샤워헤드 본체의 수용부에 설치되어 상기 수용부를 상기 제1주입구와 연통되는 제1버퍼부 및 상기 제2주입구와 연통되는 제2버퍼부로 구획하는 구 획판과, 중공의 형상으로 형성되며, 일단부는 상기 삽입홀에 연결되고 타단부는 상기 제1분사구에 연결되는 복수의 분사핀과, 상기 샤워헤드 본체의 수용부에 플라즈마가 발생되도록 전원을 인가하는 전원부를 포함하며, 상기 소스가스는 상기 제1버퍼부로 공급된 후 상기 분사핀을 통해 상기 기판으로 분사되며, 상기 반응가스는 제2버퍼부로 공급된 후 상기 제2분사구를 통해 상기 기판으로 분사되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 가스분사유닛은 평판 형상으로 복수의 유동홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 제1버퍼부에 설치되어 상기 제1버퍼부를 두 개의 공간부로 구획하는 분리판을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 하나의 장치로 원자층 증착법과 화학적 기상 증착법을 모두 구현할 수 있으므로, 장치의 경제성 및 효율성이 향상되며, 장치의 내부에 파티클이 누적되는 것이 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치의 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 샤워헤드 어셈블리의 평면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 발생용 가스분사유닛의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 박막증착장치(1000)는 챔버(500)와, 서셉터(600)와, 히터부(700)와, 샤워헤드 어셈블리(300)를 포함한다.
챔버(500)의 내부에는 기판에 대한 증착공정 등이 행해지는 공간부(501)가 형성되어 있다. 또한, 챔버(500)에는 기판의 로딩/언로딩을 위하여 기판이 출입되는 게이트(502) 및 챔버 내부의 가스를 배출하기 위한 배기유로(503)가 형성되어 있다.
서셉터(600)는 기판이 안착되는 곳으로 평판 형상으로 형성되며, 구동축(601)에 결합되어 승강 및 회전가능하도록 공간부(501)에 설치된다. 서셉터(600)의 상면에는 기판이 안착되는 복수의 안착부(미도시)가 형성되어 있다.
히터부(700)는 기판을 공정온도까지 가열하기 위한 것으로, 서셉터(600)의 하방에 배치되어 기판을 가열한다.
샤워헤드 어셈블리(300)는 화학적 기상 증착법(Chemical vapor deposition : CVD) 및 원자층 증착법(Atomic layer deposition : ALD)을 모두 실시할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 위하여, 샤워헤드 어셈블리(300)는 수용부 및 복수의 분사구를 각각 가지며 서셉터(600)의 상측에 방사형으로 배치되는 복수의 가스분사유닛을 포함하되, 적어도 하나의 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200)을 포함한다. 본 실시예의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 샤워헤드 어셈블리는 5개의 가스분사유닛(101~105)을 가지며, 모든 가스분사유닛(101~105)이 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200)으로 구성된다.
플라즈마 발생용 가스분사유닛(200)은 기판을 향해 서로 다른 2종류의 가스를 분사할 수 있으며, 내부에서 플라즈마를 발생시킬 수 있는 장치이다. 이하, 도 3을 참조하여 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200)의 구조에 관하여 구체적으로 설명한다.
본 실시예에 따른 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200)은 샤워헤드 본체(240)와, 구획판(250)과, 복수의 분사핀(270)과, 전원부(280)를 포함한다.
샤워헤드 본체(240)는 상부 플레이트(210)와, 하부 플레이트(220)와, 저면판(230)을 포함한다. 상부 플레이트(210)에는 제1가스가 공급되는 제1가스공급관(201)이 연결된 제1주입구(211)와, 제2가스가 공급되는 제2가스공급관(202)이 연결된 제2주입구(212)가 관통 형성되어 있다. 그리고, 상부 플레이트 내부에는 히터(213)가 매설되어 있다. 하부 플레이트(220)는 고리 형상으로 형성되며, 상부 플레이트(210)의 하단에 결합된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트는 접지(그라운드 처리)된다. 저면판(230)은 판 형상으로 형성된다. 저면판(230)에는 복수의 분사구가 관통 형성되어 있는데, 이 분사구는 후술할 분사핀이 연결되는 복수의 제1분사구(231)와, 복수의 제2분사구(232)를 포함한다. 이 저면판(230)은 샤워헤드 본체(240)의 바닥부에 해당하는 것으로, 하부 플레이트(220)의 하단부에 결합되어 하부 플레이트 내부에 배치되며, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)와 함께 수용부(241)를 형성한다. 이 저면판(230)은 하부 플레이트와 전기적으로 연결되어 접지(그라운드 처리)된다.
구획판(250)은 평판 형상으로 형성되며, 복수의 삽입홀(251)과, 상부 플레이트의 제2주입구와 연통되는 유동공(252)이 관통 형성되어 있다. 이 구획판(250)은 수용부(241)의 내부에 저면판과 마주보게 설치되며, 수용부를 제1버퍼부(243)와, 제2버퍼부(242)로 구획한다. 제1버퍼부(243)는 구획판(250)의 상측에 형성되며, 제1주입구(211)와 연통된다. 그리고, 제2버퍼부(242)는 구획판(250)의 하측에 형 성되며, 제2주입구(212)와 연통된다. 이 구획판(250)은 후술하는 바와 같이 수용부(241)의 내부에 플라즈마를 형성할 수 있도록, 도전성 소재로 이루어진다.
그리고, 상기 구획판(250)은 제1절연부재(261) 및 제2절연부재(262)에 의해 절연 및 지지된다. 제1절연부재(261)는 환형으로 형성되어 상부 플레이트(210)에 결합되며, 제1절연부재(261)에는 상부 플레이트의 제2주입구(212) 및 구획판의 유동공(252)과 연통되는 유동홀이 관통 형성되어 있다. 제2절연부재(262)는 환형으로 형성되어 하부 플레이트(220)에 결합되며, 제2절연부재에는 구획판의 유동공(252)과 연통되는 관통홀이 관통 형성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 구획판은 제1절연부재(261)와 제2절연부재(262) 사이에 배치되어 지지되며, 이에 따라 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)와 구획판(250)은 상호 절연된다.
분사핀(270)은 제1버퍼부(243)로 공급된 제1가스를 제2버퍼부(242)로 공급된 제2가스와 서로 분리된 상태로 기판으로 분사하기 위한 것이다. 분사핀(270)은 중공의 형상으로 형성되며, 분사핀(260)의 일단부는 구획판의 삽입홀(251)에 연결(삽입)되며, 분사핀의 타단부는 저면판의 제1분사구(231)에 연결(삽입)된다. 그리고, 이 분사핀(270)은 절연성 소재로 이루어진다.
전원부(280)는 수용부 내에 플라즈마가 발생하도록 구획판에 전원을 인가하기 위한 것으로, 특히 본 실시예의 경우 전원부는 구획판(250)에 RF 전력을 인가한다. 전원부는 RF 로드(281)와, RF 커넥터(282)를 포함하여 구성된다. RF 로드(281)는 바 형상으로 형성되며, 상부 플레이트(210) 및 제1절연부재(261)를 관통하며 삽입되어 구획판(250)에 연결된다. 그리고, RF 로드(281)의 외주면에는 절연 부재(283)가 결합되어 있다. RF 커넥터(282)는 RF 로드(281)에 연결되며, RF 전력을 RF 로드(281)로 인가한다.
그리고, 샤워헤드 본체의 내부에는 분리판(290)이 더 설치되어 있다. 분리판은 평판 형상으로 형성되며, 복수의 유동홀(291)이 관통 형성되어 있다. 이 분리판은 제1버퍼부(243) 내에 설치되어, 제1버퍼부를 제1공간부(2431)와 제2공간부(2432)로 구획한다. 그리고, 분리판(290)의 양측에는 분리판을 지지하기 위한 지지핀(292)이 결합되어 있다. 제1주입구(211)를 통해 유입된 제1가스는 제1공간부(2431)에서 일차적으로 확산되며, 이후 유동홀(291)을 통해 제2공간부(2432)로 유입되어 다시 한번 더 균일하게 확산된 후 분사핀(270)을 통해 분사된다. 따라서, 제1가스가 기판을 향해 균일하게 분사된다.
상술한 바와 같이 구성된 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200)에 있어서, 제1가스는 제1가스공급관(201)을 통해 제1버퍼부(243)로 공급된 후 분사핀(270)을 통해 분사되며, 제2가스는 제2가스공급관(202)을 통해 제2버퍼부(242)로 공급된 후 제2분사구(232)를 통해 분사된다. 이때, 전원부(280)에서 RF 파워를 인가하면, RF 파워가 인가된 구획판(250)과 접지 상태의 저면판(230) 사이인 제2버퍼부(242)로 공급된 제2가스에 플라즈마가 발생하게 된다.
이하, 상술한 바와 같이 구성된 박막증착장치(1000)를 사용하여 SiO2 박막을 증착하는 실시예에 관하여 설명한다.
먼저, 원자층 증착법으로 SiO2 박막을 증착하는 경우, 5개의 플라즈마 발생 용 가스분사유닛(101~105) 중 4개의 플라즈마 발생용 가스분사유닛(101~104)만을 이용한다. 즉, 첫 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(101)의 제1가스공급관(또는, 제2가스공급관)으로는 소스 가스(SiH4)를 공급하고, 세 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(103)의 제1가스공급관(또는, 제2가스공급관)으로는 반응 가스(O2)를 공급하며, 두 번째 및 네 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(102,104)의 제1가스공급관(또는, 제2가스공급관)으로는 퍼지 가스를 공급한다.
기판이 안착된 서셉터(600)를 회전시키는 상태에서, 상술한 바와 같이 첫 번째 내지 네 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(101~104)에서 소스 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스가 각각 분사하면, 기판에 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스의 순으로 가스가 분사되고, 이에 따라 기판에 박막이 증착된다. 그리고, 필요에 따라 세 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(103)의 구획판에 RF 파워를 인가하면 제2버퍼부로 공급된 반응 가스에 플라즈마가 발생하고(이 경우는, 제2가스공급관으로 반응 가스가 공급되어야 함), 이에 따라 증착 속도가 향상된다.
화학적 기상 증착법으로 박막을 증착하는 경우, 각 플라즈마 발생용 가스분사유닛(101~105)의 제1가스공급관(201)으로는 소스 가스를 공급하고, 제2가스공급관(202)으로는 반응 가스를 공급한다(혹은, 그 반대로 가스를 공급해도 됨). 서셉터(600)에 기판이 안착된 상태에서 플라즈마 발생용 가스분사유닛에서 소스 가스와 반응 가스를 함께 분사하면, 기판에 화학적 기상 증착법으로 박막이 증착된다. 그리고, 필요에 따라 플라즈마 발생용 가스분사유닛의 구획판에 RF 파워를 인가하면 제2버퍼부로 공급된 반응 가스에 플라즈마가 발생하고, 이에 따라 증착 속도가 향상된다. 이때, 제2버퍼부 내에서 반응 가스에 플라즈마가 발생하지만, 반응 가스와 소스 가스는 플라즈마 발생용 가스분사유닛의 외부로 분사된 이후에 서로 혼합되는바, 플라즈마 발생용 가스분사유닛의 내부에 소스 가스와 반응 가스가 반응한 파티클이 증착 또는 누적되는 문제가 방지된다. 한편, 화학적 기상 증착법을 실시하는 경우에는, 5개의 플라즈마 발생용 가스분사유닛을 모두 이용하지 않고 일부의 플라즈마 발생용 가스분사유닛만을 이용할 수도 있다.
한편, 본 실시예에 따른 박막증착장치(1000)를 이용하면 한 공정 내에서 원자층 증착법과 화학적 기상 증착법을 함께 구현할 수도 있다.
이 경우, 즉, 첫 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(101)의 가스공급관에는 소스 가스, 세 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(103)의 가스공급관에는 반응 가스, 두 번째 및 네 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(102,104)의 가스공급관에는 퍼지 가스를 연결하고, 다섯 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(105)의 가스공급관에는 소스 가스 및 반응 가스를 연결한다.
이 상태에서, 박막증착공정의 초기 단계에서는 다섯 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(105)에서는 가스를 분사하지 않고, 서셉터(600)를 회전하면서 첫 번째 내지 네 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(101~104)에서만 해당 가스를 분사하면, 기판에 원자층 증착법 방식으로 박막이 매우 균일하게 증착된다. 이후, 첫 번째 내지 네 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(101~104)의 가스 분사를 중단하고, 다섯 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛(105)에서 소스 가스와 반응 가스를 함께 분사하면(이때, 기판은 다섯 번째 플라즈마 발생용 가스분사유닛의 하방에 배치) 화학적 기상 증착법의 방식으로 기판에 박막이 빠르게 증착된다.
이때, 증착되어 성장되는 박막의 균일성은 기판상에 최초로 증착되는 박막(소위, 시드층(seed layer)이라 불리는 영역)의 균일성에 의해 많은 영향을 받는다. 따라서, 위에서와 같이 초기 단계에서는 원자층 증착법으로 균일하게 박막을 증착하고, 시드층이 어느 정도 성장된 이후부터는 화학적 기상 증착법으로 박막을 증착시킴으로써, 균일한 박막을 빠른 속도로 증착시킬 수 있다.
한편, 앞서 설명한 실시예에서는 모든 가스분사유닛이 플라즈마 발생용 가스분사유닛으로 이루어졌으나, 예를 들어 3개의 가스분사유닛(101,103,105)은 플라즈마 발생용 가스분사유닛으로 구성하고, 나머지 2개의 가스분사유닛(102,104)은 도 4에 도시된 이중 샤워헤드 가스분사유닛(200A)으로 구성할 수 있다.
도 4와 도 3을 비교하면, 이중 샤워헤드 가스분사유닛(200A)은 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200)과 대부분의 구성이 동일하되, 플라즈마를 발생하기 위한 전원부가 구비되어 있지 않다는 점에서 플라즈마 발생용 가스분사유닛과 차이점을 가진다. 그리고, 이러한 이중 샤워헤드 가스분사유닛(200A)은 플라즈마 발생이 필요하지 않는 가스(예를 들어, 퍼지 가스)를 분사하는데 이용될 수 있다.
한편, 제1버퍼부에 플라즈마가 발생하도록 도 5와 같이 구성될 수도 있다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200B)의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 발생용 가스분사유닛(200B)은 샤워헤드 본체(240B)와, 전극판(215B)과, 구획판(250B)과, 복수의 분사 핀(270B)과, 전원부(280B)를 포함한다.
샤워헤드 본체(240B)는 상부 플레이트(210B)와, 하부 플레이트(220B)와, 저면판(230B)을 포함한다. 상부 플레이트(210B)에는 제1주입구(211B) 및 제2주입구(212B)가 관통 형성되어 있으며, 히터(213B)가 매설되어 있다. 상부 플레이트의 하측에는 평판 형상의 전극판(215)이 결합되며, 전극판(215)과 상부 플레이트(210B)의 절연을 위해 전극판과 상부 플레이트 사이에는 절연부재(216)가 배치된다. 하부 플레이트(220B)는 고리 형상으로 형성되며, 상부 플레이트(210B)의 하단에 결합된다. 저면판(230B)은 판 형상으로 형성된다. 저면판(230B)에는 복수의 제1분사구(231B)와, 복수의 제2분사구(232B)가 관통 형성되어 있다. 이 저면판(230B)은 샤워헤드 본체(240B)의 바닥부에 해당하는 것으로, 하부 플레이트(220B)의 하단부에 결합된다.
구획판(250B)은 평판 형상으로 형성되며, 복수의 삽입홀(251B)과, 유동공(252B)이 관통 형성되어 있다. 이 구획판(250B)은 수용부(241B)의 내부에 저면판(230B) 및 전극판(215)과 마주보게 설치되며, 수용부를 제1버퍼부(243B)와, 제2버퍼부(242B)로 구획한다. 제1버퍼부(243B)는 구획판(250B)의 상측에 형성되며, 제1주입구(211B)와 연통된다. 그리고, 제2버퍼부(242B)는 구획판(250B)의 하측에 형성되며, 제2주입구(212B)와 연통된다. 이 구획판(250B)은 제1절연부재(261B) 및 제2절연부재(262B)에 의해 절연 및 지지되며, 접지(그라운드 처리)된다.
분사핀(270B)은 제1버퍼부(243B)로 공급된 제1가스를 제2버퍼부(242B)로 공급된 제2가스와 서로 분리된 상태로 기판으로 분사하기 위한 것이다. 분사 핀(270B)은 중공의 형상으로 형성되며, 분사핀(260B)의 일단부는 구획판의 삽입홀(251B)에 연결(삽입)되며, 분사핀의 타단부는 저면판의 제1분사구(231B)에 연결(삽입)된다. 그리고, 이 분사핀(270B)은 절연성 소재로 이루어진다.
전원부(280B)는 제1버퍼부(243B)에 플라즈마가 발생하도록 전극판(215)에 전원을 인가하기 위한 것으로, 특히 본 실시예의 경우 전원부는 전극판(215)에 RF 전력을 인가한다. 전원부는 RF 로드(281B)와, RF 커넥터(282B)를 포함하여 구성된다. RF 로드(281B)는 바 형상으로 형성되며, 상부 플레이트(210B) 및 절연부재(216)를 관통하며 삽입되어 전극판(215)에 연결된다. 그리고, RF 로드(281B)의 외주면에는 절연부재(283B)가 결합되어 있다. RF 커넥터(282B)는 RF 로드(281B)에 연결되며, RF 전력을 RF 로드(281B)로 인가한다. 전극판(215)에 RF 전력이 인가되며, 접지 상태의 구획판(250B)과 전극판 사이, 즉 제1버퍼부(243B)에 플라즈마가 발생된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
예를 들어, 본 실시예의 경우 샤워헤드 어셈블리는 동일한 분사면적(크기)을 가지는 5개의 가스분사유닛으로 구성되어 있으나, 가스분사유닛의 수, 분사면적 및 배치형태는 박막증착공정의 특성에 따라 최적화되도록 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 샤워헤드 어셈블리의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 플라즈마 발생용 가스분사유닛의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 샤워헤드 가스분사유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생용 가스분사유닛의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1000...박막증착장치 101~105...가스분사유닛
200...플라즈마 발생용 가스분사유닛 300...샤워헤드 어셈블리
500...챔버 600...서셉터
700...히터부 210...상부 플레이트
220...하부 플레이트 230...저면판
240...샤워헤드 본체 250...구획판
270...분사핀 280...전원부
290...분리판

Claims (5)

  1. 기판의 상방에 방사형으로 배치되며, 외부로부터 공급된 가스가 수용되는 수용부 및 상기 수용부 내의 가스가 분사되는 복수의 분사구를 각각 가지는 복수의 가스분사유닛을 포함하되,
    상기 복수의 가스분사유닛 중 적어도 하나의 가스분사유닛은,
    내부에 형성된 수용부와, 상기 수용부로 상기 제1가스가 공급되는 제1주입구와, 상기 수용부로 제2가스가 공급되는 제2주입구가 마련되어 있으며, 바닥부에 복수의 제1분사구 및 복수의 제2분사구가 관통 형성되어 있는 샤워헤드 본체와,
    평판 형상으로 복수의 삽입홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 샤워헤드 본체의 수용부에 상기 헤워헤드 본체의 바닥부와 마주보게 설치되어 상기 수용부를 상기 제1주입구와 연통되는 제1버퍼부 및 상기 제2주입구와 연통되는 제2버퍼부로 구획하는 구획판과,
    중공의 형상으로 형성되며, 일단부는 상기 삽입홀에 연결되고 타단부는 상기 제1분사구에 연결되는 복수의 분사핀과,
    상기 샤워헤드 본체의 수용부에 플라즈마가 발생되도록 전원을 인가하는 전원부를 포함하며,
    상기 제1가스는 상기 제1버퍼부로 공급된 후 상기 분사핀을 통해 상기 기판으로 분사되며, 상기 제2가스는 제2버퍼부로 공급된 후 상기 제2분사구를 통해 상기 기판으로 분사되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    평판 형상으로 복수의 유동홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 제1버퍼부에 설치되어 상기 제1버퍼부를 두 개의 공간부로 구획하는 분리판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샤워헤드 본체의 상단부에는 상기 구획판과 마주보도록 전극판이 결합되어 있으며,
    상기 제1버퍼부에 플라즈마가 발생되도록, 상기 전원부는 상기 전극판에 전원을 인가하며, 상기 구획판은 접지되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2버퍼부에 플라즈마가 발생되도록, 상기 전원부는 상기 구획판에 전원을 인가하며, 상기 샤워헤드 본체의 바닥부는 접지되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드 어셈블리.
  5. 기판에 대한 증착 공정이 행해지는 공간부가 형성되어 있는 챔버;
    상기 챔버의 공간부에 회전 가능하게 설치되며, 기판이 안착되는 서셉터;
    상기 기판을 가열하기 위한 히터부; 및
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 샤워헤드 어셈블리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
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