KR20140148128A - Apparatus for processing substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기판에 증착되는 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있도록 한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of improving deposition uniformity of a thin film deposited on a substrate.
일반적으로, 평판 디스플레이, 반도체 소자, 태양전지(Solar Cell) 등을 제조하기 위해서는 기판 표면에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 또는 광학적 패턴을 형성하여야 하며, 이를 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막 증착 공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토 공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 수행하게 된다.Generally, in order to manufacture a flat panel display, a semiconductor device, a solar cell, etc., a predetermined thin film layer, a thin film circuit pattern, or an optical pattern must be formed on the surface of the substrate. For this purpose, A semiconductor manufacturing process such as a thin film deposition process, a photolithography process for selectively exposing a thin film using a photosensitive material, and an etching process for forming a pattern by selectively removing a thin film of an exposed portion are performed.
이러한 반도체 제조 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 기판 처리 장치의 내부에서 진행되며, 최근에는 플라즈마를 이용하여 증착 또는 식각 공정을 수행하는 기판 처리 장치가 많이 사용되고 있다.Such a semiconductor manufacturing process is performed inside a substrate processing apparatus designed for an optimum environment for the process, and recently, a substrate processing apparatus for performing a deposition or etching process using plasma is widely used.
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic view for explaining a conventional substrate processing apparatus.
도 1을 참조하면, 종래의 기판 처리 장치는 챔버(10), 챔버 리드(chamber lid; 20), 기판 지지 수단(30), 및 가스 분사 수단(40)을 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional substrate processing apparatus includes a
챔버(10)는 기판 처리 공정을 위한 반응 공간을 제공한다. 이때, 챔버(10)의 일측 바닥면은 반응 공간을 배기시키기 위한 배기구(12)에 연통된다.The
챔버 리드(20)는 반응 공간을 밀폐하도록 챔버(10)의 상부에 설치되는 것으로, 전원 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(22)에 연결된다.The
또한, 챔버 리드(20)의 중앙 부분은 기판 처리 공정을 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급관(24)에 연통된다.Further, the central portion of the
기판 지지 수단(30)은 챔버(10)의 내부에 설치되어 외부로부터 로딩되는 적어도 하나의 기판(S)을 지지한다. 이러한 기판 지지 수단(30)은 챔버 리드(20)에 대향되는 대향 전극으로써, 기판 지지 수단(30)을 지지하는 지지축(32)을 통해 전기적으로 접지된다. 이때, 지지축(32)은 지지축(32)과 챔버(10)의 하면을 밀봉하는 벨로우즈(34)에 의해 둘러싸인다.The substrate supporting means 30 is mounted inside the
가스 분사 수단(40)은 기판 지지 수단(30)에 대향되도록 챔버 리드(20)의 하부에 설치된다. 상기 가스 분사 수단(40)과 챔버 리드(20) 사이에는 챔버 리드(20)을 관통하는 가스 공급관(24)으로부터 공정 가스가 공급되는 가스 버퍼 공간(42)이 형성된다. 이때, 공정 가스는 기판(S) 상에 소정의 박막을 형성하기 위한 소스 가스와 반응 가스가 혼합된 형태로 이루어져 상기 가스 버퍼 공간(42)에 공급된다. 이러한, 가스 분사 수단(40)은 가스 버퍼 공간(42)에 연통된 복수의 가스 분사 홀(44)을 통해 공정 가스를 반응 공간에 분사한다.The gas injection means 40 is installed at the bottom of the
이와 같은, 종래의 기판 처리 장치는 기판(S)을 기판 지지 수단(30)에 로딩시킨 다음, 챔버(10)의 반응 공간에 소정의 공정 가스를 분사하면서 챔버 리드(20)에 플라즈마 전원을 공급하여 가스 분사 수단(40)과 기판 지지 수단(30) 사이에 플라즈마 방전(P)을 형성함으로써 플라즈마 방전(P)에 의해 이온화되는 공정 가스의 분자들을 기판(S)에 증착시켜 기판(S) 상에 소정의 박막을 형성한다.Such a conventional substrate processing apparatus loads the substrate S into the
그러나, 종래의 기판 처리 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional substrate processing apparatus has the following problems.
첫째, 기판 처리 공정시 상기 가스 분사 홀(44)의 형상에 대응되는 패턴이 기판(S)에 전사된다는 문제점이 있다.First, there is a problem that a pattern corresponding to the shape of the
둘째, 소스 가스와 반응 가스가 혼합된 형태로 기판(S) 상에 분사되기 때문에 기판(S)에 증착되는 박막의 증착 균일도가 불균일하다는 문제점이 있다.Secondly, since the source gas and the reactive gas are injected on the substrate S, there is a problem that the uniformity of deposition of the thin film deposited on the substrate S is uneven.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 기판 처리 공정시 가스 분사 홀의 형상에 대응되는 패턴이 기판에 전사되는 것을 방지하면서 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있도록 한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus capable of improving uniformity of deposition of a thin film while preventing transfer of a pattern corresponding to the shape of a gas- It is a technical task.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버; 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단; 상기 기판 지지 수단에 마주보는 상기 챔버 리드의 하면에 결합되어 외부로부터 개별적으로 공급되는 제 1 및 제 2 가스를 상기 기판 상에 분사하는 가스 분사 수단을 포함하여 구성되고, 상기 가스 분사 수단은 서로 수직한 제 1 및 제 2 방향 중 제 1 방향을 따라 지그재그 형태로 형성되어 기판 상에 상기 제 1 가스를 분사하는 복수의 제 1 가스 분사 홀; 및 상기 제 2 방향을 기준으로 인접한 제 1 가스 분사 홀들 사이사이에 배치되면서 상기 제 1 방향을 따라 지그재그 형태로 형성되어 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀 각각에서 분사되는 제 1 가스의 주변에 상기 제 2 가스를 분사하는 복수의 제 2 가스 분사 홀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a processing chamber; A chamber lid covering the top of the process chamber; A substrate supporting means installed inside the process chamber to support the substrate; And gas injection means for injecting first and second gases individually supplied from the outside onto the substrate, the gas injection means being coupled to a lower surface of the chamber lid facing the substrate support means, A plurality of first gas injection holes formed in a zigzag shape along a first direction of the first and second directions to inject the first gas onto the substrate; And a plurality of second gas injection holes formed in a zigzag shape along the first direction and disposed between the adjacent first gas injection holes with respect to the second direction, And a plurality of second gas injection holes for injecting two gases.
상기 가스 분사 수단은 외부로부터 상기 제 2 가스가 공급되는 제 2 가스 버퍼링 공간을 사이에 두고 상기 챔버 리드의 하면에 결합된 프레임; 상기 프레임의 내부에 형성되어 상기 제 1 가스가 공급되는 복수의 제 1 가스 공급 유로; 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 중 해당하는 가스 공급 유로에 연통되도록 상기 프레임에 천공된 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀; 및 상기 제 2 가스 버퍼링 공간에 연통되도록 상기 프레임에 천공된 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Wherein the gas injection means comprises a frame coupled to a lower surface of the chamber lid through a second gas buffering space through which the second gas is supplied from the outside; A plurality of first gas supply passages formed in the frame and supplied with the first gas; A plurality of first gas injection holes formed in the frame so as to communicate with corresponding gas supply channels of the plurality of first gas supply channels; And the plurality of second gas injection holes formed in the frame to communicate with the second gas buffering space.
상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각은 상기 프레임의 내부 일측과 타측을 관통하도록 형성되고, 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각의 양 끝단은 밀봉 부재에 의해 밀봉된 것을 특징으로 한다.Wherein each of the plurality of first gas supply channels is formed so as to pass through one side and the other side of the frame, and both ends of each of the plurality of first gas supply channels are sealed by a sealing member.
상기 가스 분사 수단은 상기 프레임에 형성되어 외부로부터 공급되는 상기 제 1 가스를 1차적으로 버퍼링하여 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각에 공급하는 제 1 가스 공통 공급 부재를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And the gas injection means further comprises a first gas common supply member formed on the frame for primarily buffering the first gas supplied from the outside and supplying the first gas to each of the plurality of first gas supply channels do.
상기 제 1 가스 공통 공급 부재는 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각에 교차하도록 상기 프레임의 상면으로부터 오목하게 형성된 제 1 가스 공통 유로; 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각과 상기 제 1 가스 공통 유로의 교차 부분에 형성되어 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각을 상기 제 1 가스 공통 유로에 연통시키는 복수의 공통 연결 유로; 상기 제 1 가스 공통 유로의 상부를 밀봉하여 상기 복수의 공통 연결 유로 각각에 연통되는 제 1 가스 버퍼링 공간을 마련하는 유로 커버; 및 상기 유로 커버에 삽입 설치되어 상기 제 1 가스 버퍼링 공간에 상기 제 1 가스를 주입하는 제 1 가스 주입 포트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Wherein the first gas common supply member comprises: a first gas common flow channel formed to be concave from an upper surface of the frame so as to cross each of the plurality of first gas supply channels; A plurality of common connection flow paths formed at intersections of each of the plurality of first gas supply channels and the first gas common channel and communicating each of the plurality of first gas supply channels with the first gas common channel; A flow path cover sealing the upper portion of the first gas common flow path to provide a first gas buffering space communicating with each of the plurality of common connection flow paths; And a first gas injection port inserted in the flow path cover and injecting the first gas into the first gas buffering space.
상기 복수의 제 1 가스 분사 홀 각각은 상기 제 2 방향을 따라 제 1 피치를 가지도록 배치되면서 상기 제 1 방향을 따라 제 1 지그재그 형태로 배치되고, 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각은 상기 제 1 피치의 중심 선상을 기준으로 상기 제 1 방향을 따라 제 2 지그재그 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.Wherein each of the plurality of first gas injection holes is disposed in a first zigzag shape along the first direction while being arranged to have a first pitch along the second direction, And a second zigzag shape along the first direction with respect to a center line of one pitch.
상기 제 2 지그재그 형태의 각도는 상기 제 1 지그재그 형태의 각도보다 작은 것을 특징으로 한다.And the angle of the second zigzag shape is smaller than the angle of the first zigzag shape.
상기 복수의 제 1 가스 분사 홀 각각은 상기 제 1 피치의 제 1 기준선에서 제 1 거리만큼씩 좌우로 쉬프트되고, 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각은 상기 제 1 피치의 중심 선상인 제 2 기준선에서 제 2 거리만큼 좌우로 쉬프트된 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 같거나 작은 것을 특징으로 한다.Wherein each of the plurality of first gas injection holes is shifted laterally by a first distance from a first reference line of the first pitch and each of the plurality of second gas injection holes is shifted by a second reference line And the second distance is shifted to the left and right by a second distance. Here, the first distance is equal to or smaller than the second distance.
상기 복수의 제 1 가스 분사 홀 각각은 상기 제 2 방향을 따라 제 1 피치를 가지도록 배치되면서 상기 제 1 방향을 따라 지그재그 형태로 배치되고, 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각은 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀과 동일한 지그재그 형태를 가지도록 상기 제 1 피치 사이에 2열로 배치된 것을 특징으로 한다.Wherein each of the plurality of first gas injection holes is arranged in a zigzag manner along the first direction while being arranged to have a first pitch along the second direction, 1 gas ejection holes are arranged in two rows between the first pitches so as to have the same zigzag shape.
상기 제 1 방향으로 인접한 제 1 및 제 2 가스 분사 홀 간의 피치, 상기 제 2 방향으로 인접한 제 1 가스 분사 홀들 간의 피치, 및 상기 제 2 방향으로 인접한 제 2 가스 분사 홀들 간의 피치 각각은 모두 동일한 것을 특징으로 한다.The pitch between the first and second gas injection holes adjacent to each other in the first direction, the pitch between the adjacent first gas injection holes in the second direction, and the pitch between the adjacent second gas injection holes in the second direction are all the same .
상기 기판 처리 장치는 상기 챔버 리드의 하면과 상기 프레임 사이에 배치되어 외부로부터 상기 제 2 가스 버퍼링 공간으로 공급되는 제 2 가스의 흐름을 조절하는 배플 플레이트(Baffle plate)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The substrate processing apparatus further comprises a baffle plate disposed between the lower surface of the chamber lid and the frame and adapted to regulate the flow of the second gas supplied from the outside to the second gas buffering space .
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.According to the solution of the above-mentioned problems, the substrate processing apparatus according to the present invention has the following effects.
첫째, 제 1 가스를 분사하는 복수의 제 1 가스 분사 홀과 제 2 가스를 분사하는 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각이 지그재그 형태로 배치됨으로써 기판 처리 공정시, 가스 분사 홀 각각의 형상에 대응되는 패턴이 기판에 전사되는 것을 방지할 수 있다.First, a plurality of first gas injection holes for injecting a first gas and a plurality of second gas injection holes for injecting a second gas are arranged in a zigzag manner, It is possible to prevent the pattern from being transferred to the substrate.
둘째, 박막 증착을 위한 제 1 및 제 2 가스를 개별적으로 분사하기 때문에 제 1 및 제 2 가스 각각의 개별 제어를 통해 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.Second, because the first and second gases for thin film deposition are individually sprayed, the uniformity of deposition of the thin film can be improved through individual control of each of the first and second gases.
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 가스 분사 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 가스 공급 유로 및 공통 가스 유로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic view for explaining a conventional substrate processing apparatus.
2 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a view for explaining the gas injection member shown in Fig. 2. Fig.
Fig. 4 is a view for explaining the gas supply passage and the common gas passage shown in Fig. 3;
5 is a view for explaining an arrangement structure of a gas injection hole according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining an arrangement structure of a gas injection hole according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an arrangement structure of a gas injection hole according to another embodiment of the present invention.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. The meaning of the terms described herein should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.
"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The term "on" means not only when a configuration is formed directly on top of another configuration, but also when a third configuration is interposed between these configurations.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 가스 분사 부재를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 가스 공급 유로 및 공통 가스 유로를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view for explaining a gas injection member shown in FIG. 2, FIG. 4 is a cross- And is a view for explaining a common gas flow path.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 챔버 리드(130), 기판 지지 수단(150), 및 가스 분사 수단(170)을 포함하여 구성된다.2 to 4, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
상기 공정 챔버(110)는 상부가 개구된 "U"자 형태로 형성된다. 이러한, 상기 공정 챔버(110)의 일측에는 기판이 출입하는 기판 출입구(미도시)가 형성되고, 바닥면에는 공정 공간의 가스를 배기하기 위한 적어도 하나의 배기구(112)가 형성된다.The
상기 챔버 리드(130)는 공정 챔버(110)의 상부에 설치되어 공정 챔버(110)의 상부를 덮는다. 이때, 상기 공정 챔버(110)와 상기 챔버 리드(130) 간의 결합 부분에는 오-링(O-ring) 등과 같은 절연 부재(120)가 개재된다. 상기 절연 부재(120)는 상기 챔버 리드(130)와 상기 공정 챔버(110) 사이를 밀봉함과 아울러 상기 챔버 리드(130)와 상기 공정 챔버(110)를 전기적으로 분리시키는 역할을 한다.The
상기 챔버 리드(130)의 상면에는 외부의 제 2 가스 공급 장치(미도시)에 연결된 제 2 가스 공급관(140)이 설치된다. 상기 챔버 리드(130)의 하면에는 계단 형태의 단턱부(131)를 가지도록 오목한 홈부(133)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 홈부(133)에는 상기 제 2 가스 공급관(140)에 연통되는 제 2 가스 주입구가 형성되어 있다.A second
상기 단턱부(131)에는 배플 플레이트(Baffle plate)(190)가 장착될 수 있다. 이 경우, 상기 챔버 리드(130)의 하면과 상기 배플 플레이트(190) 사이에는 제 2 가스 공급관(140)으로부터 제 2 가스가 주입되는 제 2 가스 주입 공간(GIS)이 마련된다. 이에 따라, 상기 배플 플레이트(190)는 상기 제 2 가스 주입 공간(GIS)에 주입되는 제 2 가스를 확산 및 분배함으로써 상기 가스 분사 수단(170)에 공급되는 제 2 가스의 흐름을 조절하거나 균일하게 한다. 이를 위해, 상기 배플 플레이트(190)에는 제 2 가스를 확산 및 분배하기 위해 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된 복수의 가스 분배용 슬릿(slit) 또는 홀(hole)이 형성되어 있다. 이러한, 상기 배플 플레이트(190)는 생략 가능하다.A
상기 챔버 리드(130)는 전원 케이블(310)을 통해 외부의 전원 공급 수단(300)에 연결됨으로써 상기 전원 공급 수단(300)으로부터 플라즈마 전원을 인가받는다. 여기서, 상기 전원 케이블(310)에는 임피던스 매칭 회로(320)가 설치될 수 있다. 상기 임피던스 매칭 회로(320)는 상기 챔버 리드(130)에 공급되는 플라즈마 전원의 부하 임피던스와 소스 임피던스를 정합시키기 위한 적어도 2개의 임피던스 소자(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 임피던스 소자는 가변 커패시터 및 가변 인덕터 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.The
상기 기판 지지 수단(150)은 상기 공정 챔버(110)에 설치되어 기판 반송 장치(미도시)에 의해 공정 공간으로 반입되는 기판(S)을 지지한다. 이때, 상기 기판 지지 수단(150)은 상기 공정 챔버(110)에 승강 가능하게 설치될 수 있는데, 이 경우, 상기 기판 지지 수단(150)은 공정 챔버(110)의 바닥면을 관통하는 승강축(200)에 의해 승강 가능하게 결합됨으로써 승강 장치(미도시)의 구동에 따른 승강축(200)의 승강에 따라 공정 위치 또는 기판 로딩 및 언로딩 위치로 승강된다. 상기 승강축(200)과 상기 공정 챔버(110) 사이는 벨로우즈(210)에 의해 밀봉된다.The substrate supporting means 150 supports the substrate S which is installed in the
상기 가스 분사 수단(170)은 상기 기판 지지 수단(150)에 마주보도록 상기 챔버 리드(130)의 하면에 결합되어 외부로부터 개별적으로 공급되는 제 1 및 제 2 가스를 기판(S) 상에 분사한다.The gas injecting means 170 injects first and second gases individually supplied from the outside onto the substrate S by being coupled to the lower surface of the
일 실시 예에 따른 가스 분사 수단(170)은 프레임(171), 복수의 제 1 가스 공급 유로(172), 복수의 제 1 가스 분사 홀(173), 및 복수의 제 2 가스 분사 홀(174)을 포함하여 구성될 수 있다.The gas injection means 170 according to one embodiment includes a
상기 프레임(171)은 금속 재질로 이루어져 상기 기판 지지 수단(150)과 마주보도록 챔버 리드(130)의 하면에 결합된다. 이때, 상기 프레임(171)과 상기 챔버 리드(130) 사이에는 외부로부터 제 2 가스가 공급되는 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2)이 마련된다. 상기 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2)은 상기 프레임(171)의 상면과 상기 챔버 리드(130)의 하면 사이에 마련되거나, 상기 프레임(171)의 상면과 상기 배플 플레이트(190) 사이에 마련될 수 있다.The
상기 제 2 가스는 기판(S)에 형성될 박막의 주성분을 포함하는 소스 가스일 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 가스는 산화막, HQ(hydroquinone) 산화막, High-K 물질의 박막, 실리콘(Si), 티탄족 원소(Ti, Zr, Hf 등), 또는 알루미늄(Al) 물질을 포함하는 소스 가스로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si) 물질을 포함하는 소스 가스는 실란(Silane; SiH4), 디실란(Disilane; Si2H6), 트리실란(Trisilane; Si3H8), TEOS(Tetraethylorthosilicate), DCS(Dichlorosilane), HCD(Hexachlorosilane), TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane) 및 TSA(Trisilylamine) 등이 될 수 있다.The second gas may be a source gas including a main component of the thin film to be formed on the substrate S. In this case, the second gas may be at least one selected from the group consisting of an oxide film, a hydroquinone oxide film, a thin film of a high-K material, silicon (Si), a titanium group element (Ti, Zr, Hf, Gas. For example, a source gas containing a silicon (Si) material may be a silicon compound such as silane (SiH4), disilane (Si2H6), trisilane (Si3H8), tetraethylorthosilicate (TEOS), dichlorosilane (DCS) Hexachlorosilane, Tri-dimethylaminosilane (TriDMAS), and Trisilylamine (TSA).
상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각은 제 1 방향(Y)에 나란하도록 상기 프레임(171)의 내부에 일정한 간격으로 형성되어 외부로부터 공급되는 제 1 가스를 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각에 공급한다. 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각은 드릴(drill) 가공에 의해 상기 프레임(171)의 일측면과 타측면을 관통하도록 형성된 후, 용접 또는 밀봉 캡 등과 같은 밀봉 부재(172a)에 의해 양 끝단 부분이 밀봉되어 형성된다. 이러한, 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각은 해당하는 제 1 가스 분사 홀(173)에 연결되는 것으로, 제 1 가스 분사 홀(173)들의 형성 위치에 대응되도록 상기 제 1 방향(Y)에 수평 방향으로 수직한 제 2 방향(X)을 따라 일정한 간격 또는 미리 설정된 간격으로 형성된다.Each of the plurality of first
상기 제 1 가스는 소스 가스와 반응하여 박막을 형성하는 반응 가스일 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 가스는 수소(H2), 질소(N2), 아산화질소(N2O), 산소(O2), 또는 암모니아(NH3) 등이 될 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 기판(S)에 증착될 박막의 물질에 따라 선택될 수 있다. 나아가, 상기 제 1 가스는 플라즈마 발생(plasma Ignition)을 위한 보조 가스와 함께 공급될 수 있으며, 이 경우, 상기 보조 가스는 아르곤(Ar), 제논(Ze), 또는 헬륨(He) 등의 비반응성 가스가 될 수 있다.The first gas may be a reactive gas that reacts with the source gas to form a thin film. In this case, the first gas may be hydrogen (H2), nitrogen (N2), nitrous oxide (N2O), oxygen (O2), ammonia (NH3) And may be selected depending on the material of the thin film to be deposited. Further, the first gas may be supplied together with an auxiliary gas for plasma ignition. In this case, the auxiliary gas may be a non-reactive gas such as argon (Ar), xenon (Ze), or helium It can be a gas.
상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각은 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 중 해당하는 가스 공급 유로에 연통되도록 상기 프레임(171)의 하면으로부터 수직 방향(Z)으로 천공됨으로써 해당하는 가스 공급 유로(172)로부터 공급되는 제 1 가스를 기판(S) 상에 하향 분사한다. 즉, 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각의 하부에는 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173)이 형성되어 있고, 하나의 가스 공급 유로(172)의 하부에 형성되는 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173)은 가스 공급 유로(172)의 길이방향인 제 1 방향(Y)을 따라 지그재그 형태로 배치된다.Each of the plurality of first gas injection holes 173 is perforated in the vertical direction Z from the lower surface of the
일 실시 예에 따른 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각은 상기 프레임(171)의 하면으로부터 상기 가스 공급 유로(172) 쪽으로 갈수록 직경이 변하는 경사면을 가지도록 수직하게 천공된 제 1 가스 분사구(173a), 및 상기 제 1 가스 분사구(173a)와 상기 가스 공급 유로(172)가 서로 연통되도록 천공된 제 1 가스 연결 유로(173b)를 포함하여 이루어질 수 있다.Each of the plurality of first gas injection holes 173 according to one embodiment includes a first gas injection hole (not shown) vertically perforated so as to have an inclined surface whose diameter changes from the lower surface of the
상기 제 1 가스 분사구(173a)는 상기 프레임(171)의 하면으로부터 이등변 삼각 형태의 단면, 윗변이 아랫변보다 작은 사다리꼴 형태의 단면과 상기 이등변 삼각 형태의 단면이 서로 조합된 단면을 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 분사되는 제 1 가스의 분사 면적, 분사 각도, 및 분사량 중 적어도 하나에 최적화되도록 설정된 형태를 가질 수 있다.The first gas injection opening 173a is formed so as to have an isosceles triangular cross-section from the lower surface of the
일 예에 따른 제 1 가스 연결 유로(173b)는 상기 제 1 가스 분사구(173a)의 상면 중심부에 연통되도록 드릴 가공에 의해 상기 제 1 가스 분사구(173a)의 중심부와 상기 가스 공급 유로(172) 사이에 천공될 수 있다. 이 경우, 서로 연통된 상기 제 1 가스 분사구(173a)와 상기 제 1 가스 연결 유로(173b)는 상하로 반전된 깔대기 모양을 가지도록 상기 프레임(171)에 수직하게 천공된다.The first
다른 예에 따른 제 1 가스 연결 유로(173b)는 상기 제 1 가스 분사구(173a)의 경사면에 연통되도록 드릴 가공에 의해 상기 제 1 가스 분사구(173a)의 일측 경사면과 상기 가스 공급 유로(172) 사이에 천공될 수 있다. 이 경우, 서로 연통된 상기 제 1 가스 분사구(173a)와 상기 제 1 가스 연결 유로(173b) 각각의 중심부는 상기 프레임(171)의 수직 방향을 기준으로 일정한 거리만큼 엇갈리게 천공된다. 이러한, 다른 예에 따른 제 1 가스 연결 유로(173b)에 의해 상기 제 1 가스 분사구(173a)에 공급되는 제 1 가스의 경로가 상기 제 1 가스 분사구(173a)의 경사면에 의해 변경되어 수직하게 분사되지 않고 경사지게 분사됨으로써 제 1 가스의 수직 분사에 의한 가스 분사구(173a)의 형태가 기판에 전사되는 것이 방지될 수 있다.The first
상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2)에 연통되도록 상기 프레임(171)에 수직 방향(Z)으로 천공됨으로써 상기 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2)으로부터 공급되는 제 2 가스를 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각에서 분사되는 제 1 가스의 주변에 분사한다. 즉, 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174)은 상기 제 2 방향(X)을 기준으로, 인접한 제 1 가스 분사 홀(173)들 사이사이에 배치되면서 상기 제 1 방향(Y)을 따라 지그재그 형태로 배치된다.Each of the plurality of second gas injection holes 174 is pierced in the vertical direction Z to the
일 실시 예에 따른 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 프레임(171)의 하면으로부터 상기 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2) 쪽으로 갈수록 직경이 변하도록 수직하게 천공된 제 2 가스 분사구(174a), 및 상기 제 2 가스 분사구(174a)와 상기 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2)이 서로 연통되도록 천공된 제 2 가스 연결 유로(174b)를 포함하여 이루어질 수 있다.Each of the plurality of second gas injection holes 174 according to one embodiment includes a second
상기 제 2 가스 분사구(174a)는 상기 프레임(171)의 하면으로부터 이등변 삼각 형태의 단면, 윗변이 아랫변보다 작은 사다리꼴 형태의 단면과 상기 이등변 삼각 형태의 단면이 서로 조합된 단면을 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 분사되는 제 2 가스의 분사 면적, 분사 각도, 및 분사량 중 적어도 어느 하나에 최적화되도록 설정된 형태를 가질 수 있다.The second gas injection opening 174a is formed so as to have an isosceles triangular cross section from the lower surface of the
일 예에 따른 제 2 가스 연결 유로(174b)는 상기 제 2 가스 분사구(174a)의 상면 중심부에 연통되도록 드릴 가공에 의해 상기 프레임(171)의 상면으로부터 천공될 수 있다. 이 경우, 서로 연통된 상기 제 2 가스 분사구(174a)와 상기 제 2 가스 연결 유로(174b)는 상하로 반전된 깔대기 모양을 가지도록 상기 프레임(171)에 수직하게 천공된다.The second
다른 예에 따른 제 2 가스 연결 유로(174b)는 상기 제 2 가스 분사구(174a)의 경사면에 연통되도록 드릴 가공에 의해 상기 프레임(171)의 상면으로부터 천공될 수 있다. 이 경우, 서로 연통된 상기 제 2 가스 분사구(174a)와 상기 제 2 가스 연결 유로(174b) 각각의 중심부는 상기 프레임(171)의 수직 방향을 기준으로 일정한 거리만큼 엇갈리게 천공된다. 이러한, 다른 예에 따른 제 2 가스 연결 유로(174b)에 의해 상기 제 2 가스 분사구(174a)에 공급되는 제 2 가스의 경로가 상기 제 2 가스 분사구(174a)의 경사면에 의해 변경되어 수직하게 분사되지 않고 경사지게 분사됨으로써 제 2 가스의 수직 분사에 의한 가스 분사구(174a)의 형태가 기판에 전사되는 것이 방지될 수 있다.The second
상기 가스 분사 수단(170)은 외부로부터 공급되는 제 1 가스를 1차적으로 버퍼링하여 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각에 공급하기 위한, 제 1 가스 공통 공급 부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.The gas injection means 170 further comprises a first gas common supply member for first buffering the first gas supplied from the outside and supplying the first gas to each of the plurality of first
상기 제 1 가스 공통 공급 부재는 제 1 가스 공통 유로(175), 복수의 공통 연결 유로(176), 공통 유로 커버(177), 및 제 1 가스 주입 포트(178)를 포함하여 구성될 수 있다.The first gas common supply member may include a first gas
상기 제 1 가스 공통 유로(175)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각의 일측 또는 양측에 교차하도록 상기 프레임(171)의 일측 또는 양측 상면으로부터 일정한 폭과 깊이를 가지도록 오목하게 형성된다. 즉, 상기 오목한 제 1 가스 공통 유로(175)의 각 측면에는 단턱면이 형성되어 있다.As shown in FIG. 4, the first gas
상기 복수의 공통 연결 유로(176) 각각은 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각과 상기 제 1 가스 공통 유로(175)의 교차 부분에 수직하게 천공되어 상기 제 1 가스 공통 유로(175)를 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각에 연통시킨다. 이러한, 상기 복수의 공통 연결 유로(176) 각각은 상기 제 1 가스 공통 유로(175)의 바닥면에 대한 드릴 가공에 의해 해당하는 제 1 가스 공급 유로(172)에 연통되도록 형성될 수 있다.Each of the plurality of common
상기 공통 유로 커버(177)는 상기 제 1 가스 공통 유로(175)에 삽입되어 상기 제 1 가스 공통 유로(175)의 상부를 밀봉함으로써 상기 제 1 가스 공통 유로(175)에 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)을 마련한다. 즉, 상기 공통 유로 커버(177)는 상기 제 1 가스 공통 유로(175)의 각 측면에 형성되어 있는 단턱면에 안착되어 상기 제 1 가스 공통 유로(175)의 상부를 밀봉한다. 이에 따라, 상기 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)은 상기 제 1 가스 공통 유로(175)의 바닥면과 상기 공통 유로 커버(177)의 하면 사이에 마련된다. 여기서, 상기 공통 유로 커버(177)와 상기 제 1 가스 공통 유로(175) 사이에는 상기 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)의 폐쇄(또는 밀폐)를 위한 밀폐 부재(미도시)가 개재될 수 있다.The
상기 제 1 가스 주입 포트(178)는 외부의 제 1 가스 공급 장치(미도시)로부터 공급되는 제 1 가스를 상기 공통 유로 커버(177)를 통해 상기 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)에 주입한다. 이러한, 상기 제 1 가스 주입 포트(178)는 챔버 리드(130)에 형성되어 있는 포트 설치홈(135)을 통과하여 상기 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)의 중간 부분에 중첩되는 상기 공통 유로 커버(177)와 상기 프레임(171)의 상면에 장착될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 가스는 상기 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)에서 1차적으로 확산 및 버퍼링된 후, 상기 복수의 공통 연결 유로(176) 각각을 통해 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각에 공급되어 2차적으로 확산 및 버퍼링된 이후에 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각을 통해 기판(S) 상에 분사되거나 복수의 제 2 가스 분사 홀(174)에서 분사되는 상기 제 2 가스의 주변에 분사되게 된다.The first
이와 같은, 본 발명에 따르면, 복수의 제 1 및 제 2 가스 분사 홀(173, 174) 각각이 지그재그 형태로 배치됨으로써 기판 처리 공정시 가스 분사 홀 각각의 형상에 대응되는 패턴이 기판(S)에 전사되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 지그재그 형태로 배치된 복수의 제 1 및 제 2 가스 분사 홀(173, 174) 각각의 배치 구조는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 다양한 형태로 변형될 수 있다.According to the present invention, since the plurality of first and second gas injection holes 173 and 174 are arranged in a zigzag manner, a pattern corresponding to the shape of each gas injection hole is formed on the substrate S It can be prevented from being transferred. The arrangement structure of each of the first and second gas injection holes 173 and 174 disposed in the zigzag shape may be modified into various shapes as shown in FIGS.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an arrangement structure of a gas injection hole according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조는 상기 복수의 제 1 및 제 2 가스 분사 홀(173, 174) 각각이 제 1 방향(Y)을 따라 지그재그 형태로 배치될 수 있다.5, the arrangement of the gas injection holes according to the embodiment of the present invention is such that each of the first and second gas injection holes 173 and 174 is arranged in a zigzag manner along the first direction Y .
구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조에 있어서, 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각은 제 2 방향(X)을 따라 제 1 피치(Pitch)(P1)를 가지도록 나란하게 배치됨과 동시에 제 1 방향(Y)을 따라 제 1 지그재그 형태(Z1)로 배치된다. 예를 들어, 상하로 인접한 제 1 가스 분사 홀(173)들 각각은 상기 제 1 피치(P1)의 제 1 기준선(CL1)에서 제 1 거리(d1)만큼씩 좌우로 쉬프트됨으로써 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각은 제 1 방향(Y)을 따라 제 1 지그재그 형태(Z1)로 배치된다. 이에 따라, 상하로 인접한 제 1 가스 분사 홀(173)들 각각은 제 1 방향(Y)을 기준으로 절반 이상 서로 중첩되게 된다.Specifically, in the arrangement structure of the gas injection holes according to the embodiment of the present invention, each of the plurality of first gas injection holes 173 may have a first pitch P1 along the second direction X (Z1) along the first direction (Y). For example, each of the first gas injection holes 173 adjacent to the upper and lower sides is shifted leftward and rightward by a first distance d1 from the first reference line CL1 of the first pitch P1, Each of the gas injection holes 173 is arranged in the first zigzag shape Z1 along the first direction Y. [ Accordingly, each of the first gas injection holes 173 adjacent to the upper and lower sides is overlapped with each other by more than half with respect to the first direction (Y).
상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 제 2 방향(X)을 기준으로, 인접한 제 1 가스 분사 홀(173)들 사이사이에 배치되면서 상기 제 1 방향(Y)을 따라 제 2 지그재그 형태(Z2)로 배치된다. 예를 들어, 상하로 인접한 제 2 가스 분사 홀(174)들 각각은 상기 제 1 피치(P1)의 중심 선상인 제 2 기준선(CL2)에서 상기 제 1 거리(d1)보다 긴 제 2 거리(d2)만큼씩 좌우로 쉬프트됨으로써 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 제 1 방향(Y)을 따라 제 2 지그재그 형태(Z2)로 배치된다. 여기서, 상기 제 2 지그재그 형태(Z2)의 각도(θ2)는 상기 제 1 지그재그 형태(Z1)의 각도(θ1)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 제 1 지그재그 형태(Z1)로 배치된 제 1 가스 분사 홀(173)들에 인접하도록 상기 제 2 지그재그 형태(Z2)로 배치됨으로써 제 2 방향(X)을 따라 서로 인접한 하나의 제 1 및 제 2 가스 분사 홀(173, 174) 각각이 하나의 공정 가스 분사 그룹을 이루게 되고, 상기 공정 가스 분사 그룹은 제 1 방향(Y)을 따라 지그재그 형태로 배치되게 된다.Each of the plurality of second gas injection holes 174 is disposed between the adjacent first gas injection holes 173 with respect to the second direction X, And are arranged in a zigzag form Z2. For example, each of the second gas injection holes 174 adjacent to the upper and lower sides may have a second distance d2 that is longer than the first distance d1 at a second reference line CL2 that is a center line of the first pitch P1 ) So that each of the plurality of second gas injection holes 174 is disposed in the second zigzag shape Z2 along the first direction Y. [ Here, the angle? 2 of the second zigzag shape Z2 may be smaller than the angle? 1 of the first zigzag shape Z1. Accordingly, each of the plurality of second gas injection holes 174 is arranged in the second zigzag shape Z2 so as to be adjacent to the first gas injection holes 173 arranged in the first zigzag shape Z1 Each of the first and second gas injection holes 173 and 174 adjacent to each other along the second direction X constitutes one process gas injection group and the process gas injection group has a first direction Y And are arranged in a zigzag manner.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각의 배치 구조를 변경한 것이다. 이에 따라, 이하에서는 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각의 배치 구조에 대해서만 설명하기로 한다.6 is a view for explaining an arrangement structure of a gas injection hole according to another embodiment of the present invention, which is a modification of the arrangement structure of each of the plurality of second gas injection holes. Accordingly, only the arrangement structure of each of the plurality of second gas injection holes will be described below.
도 6에서 알 수 있듯이, 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 제 2 방향(X)을 기준으로, 인접한 제 1 가스 분사 홀(173)들 사이사이에 배치되면서 상기 제 1 방향(Y)을 따라 제 1 지그재그 형태(Z1)로 배치된다. 예를 들어, 상하로 인접한 제 2 가스 분사 홀(174)들 각각은 상기 제 1 피치(P1)의 중심 선상인 제 2 기준선(CL2)에서 상기 제 1 거리(d1)만큼씩 좌우로 쉬프트됨으로써 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 제 1 방향(Y)을 따라 제 1 지그재그 형태(Z1)로 배치된다. 결과적으로, 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각과 동일한 제 1 지그재그 형태(Z1)로 배치된다.6, each of the plurality of second gas injection holes 174 is disposed between the adjacent first gas injection holes 173 with respect to the second direction X, Y in the first zigzag form Z1. For example, each of the upper and lower second gas injection holes 174 is shifted leftward and rightward by the first distance d1 from the second reference line CL2, which is the center line of the first pitch P1, Each of the plurality of second gas injection holes 174 is arranged in the first zigzag shape Z1 along the first direction Y. [ As a result, each of the plurality of second gas injection holes 174 is disposed in the same first zigzag shape Z1 as each of the plurality of first gas injection holes 173.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가스 분사 홀의 배치 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각의 배치 구조를 변경한 것이다. 이에 따라, 이하에서는 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각의 배치 구조에 대해서만 설명하기로 한다.7 is a view for explaining an arrangement structure of a gas injection hole according to another embodiment of the present invention, which is a modification of the arrangement structure of each of the plurality of second gas injection holes. Accordingly, only the arrangement structure of each of the plurality of second gas injection holes will be described below.
도 7에서 알 수 있듯이, 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 제 2 방향(X)을 기준으로, 인접한 제 1 가스 분사 홀(173)들 사이사이에 2열로 배치되면서 상기 제 1 방향(Y)을 따라 제 1 지그재그 형태(Z1)로 배치된다. 이를 위해, 상기 제 1 방향(X)으로 배치된 인접한 제 1 가스 분사 홀(173)들 간의 상기 제 1 피치(P1)는 제 2 가스 분사 홀(173) 간의 피치보다 3배 크게 설정되며, 상기 제 1 및 제 2 방향(Y, X) 각각에 따른 제 1 및 제 2 가스 분사 홀(173, 174)들 간의 피치는 상기 제 1 피치(P1)의 1/3이 되도록 동일하게 설정된다. 이에 따라, 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각은 제 1 가스 분사 홀(173)들 사이사이에 제 1 지그재그 형태(Z1)를 가지면서 2열로 배치되게 된다.7, each of the plurality of second gas injection holes 174 is arranged in two rows between adjacent first gas injection holes 173 with respect to the second direction X, Are arranged in a first zigzag form (Z1) along the direction (Y). For this, the first pitch P1 between adjacent first gas injection holes 173 arranged in the first direction X is set to be three times larger than the pitch between the second gas injection holes 173, The pitch between the first and second gas injection holes 173 and 174 along the first and second directions Y and X is set to be equal to 1/3 of the first pitch P1. Accordingly, each of the plurality of second gas injection holes 174 is arranged in two rows with the first zigzag shape Z1 between the first gas injection holes 173.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 박막 증착 공정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.The thin film deposition process using the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described briefly as follows.
먼저, 복수의 기판(S) 또는 하나의 대면적 기판(S)을 기판 지지 수단(150)에 로딩하여 안착시킨다.First, a plurality of substrates S or one large-area substrate S are loaded on the substrate support means 150 and then placed thereon.
그런 다음, 상기 제 1 가스 주입 포트(178)를 통해 상기 가스 분사 수단(170)의 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)에 제 1 가스를 주입함과 동시에 상기 제 2 가스 공급관(140)을 통해 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2)에 제 2 가스를 주입한다. 이에 따라, 상기 제 2 가스는 제 2 가스 버퍼링 공간(GBS2) 및 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각을 통해 기판(S) 상에 분사된다. 이와 동시에, 상기 제 1 가스는 제 1 가스 버퍼링 공간(GBS1)과 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로(172) 각각과 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀(173) 각각을 통해, 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각에서 분사되는 제 2 가스의 주변 및 기판(S) 상에 분사된다.Then, the first gas is injected into the first gas buffering space GBS1 of the gas injection means 170 through the first
상기 제 1 및 제 2 가스 각각을 분사하면서, 전원 공급 수단(300)을 통해 플라즈마 전원을 챔버 리드(130)에 공급하여 챔버 리드(130)를 통해 가스 분사 수단(170)에 플라즈마 전원을 인가한다. 이에 따라, 상기 기판 지지 수단(150)과 상기 가스 분사 수단(170) 사이에 플라즈마가 형성된다.The plasma power is supplied to the
따라서, 상기 가스 분사 수단(170)으로부터 분사되는 제 1 가스, 또는 제 1 및 제 2 가스는 상기 플라즈마에 의해 활성화되어 기판(S) 상에 분사됨으로써 기판(S)의 상면에는 상기 제 1 및 제 2 가스의 반응에 의해 소정의 박막이 증착되게 된다.Therefore, the first gas or the first and second gases injected from the gas injection means 170 are activated by the plasma and are sprayed onto the substrate S, A predetermined thin film is deposited by the reaction of the two gases.
이상과 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 상기 제 1 가스를 분사하는 복수의 제 1 가스 분사 홀(173)과 상기 제 2 가스를 분사하는 복수의 제 2 가스 분사 홀(174) 각각이 서로 동일한 지그재그 형태로 배치되거나, 서로 다른 지그재그 형태로 배치됨으로써 기판 처리 공정시, 상기 기판(S) 상에 분사되는 제 1 및 제 2 가스 각각의 분사 영역의 일부가 서로 중첩되어 가스 분사 홀 각각의 형상에 대응되는 패턴이 기판(S)에 전사되는 것을 방지할 수 있다.The substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a plurality of first gas injection holes 173 for injecting the first gas and a plurality of second gas injection holes 174 for injecting the second gas, The first and second gas ejection regions of the first and second gases are overlapped with each other in the zigzag manner so that the gas injection holes It is possible to prevent a pattern corresponding to each shape from being transferred to the substrate S. [
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 박막 증착을 위한 제 1 및 제 2 가스를 개별적으로 분사하기 때문에 제 1 및 제 2 가스 각각의 개별 제어를 통해 박막의 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.In addition, since the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention separately injects the first and second gases for thin film deposition, the uniformity of the deposition of the thin film can be improved through the individual control of each of the first and second gases .
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of.
110: 공정 챔버 130: 챔버 리드
140: 제 2 가스 공급관 150: 기판 지지 수단
170: 가스 분사 수단 171: 프레임
172: 제 1 가스 공급 유로 173: 제 1 가스 분사 홀
174: 제 2 가스 분사 홀 175: 제 1 가스 공통 유로
176: 공통 연결 유로 177: 유로 커버
178: 제 1 가스 주입 포트 190: 배플 플레이트110: process chamber 130: chamber lead
140: second gas supply pipe 150: substrate holding means
170: gas injection means 171: frame
172: first gas supply passage 173: first gas injection hole
174: second gas injection hole 175: first gas common flow channel
176: common connection channel 177: channel cover
178: first gas injection port 190: baffle plate
Claims (12)
공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단;
상기 기판 지지 수단에 마주보는 상기 챔버 리드의 하면에 결합되어 외부로부터 개별적으로 공급되는 제 1 및 제 2 가스를 상기 기판 상에 분사하는 가스 분사 수단을 포함하여 구성되고,
상기 가스 분사 수단은,
서로 수직한 제 1 및 제 2 방향 중 제 1 방향을 따라 지그재그 형태로 형성되어 기판 상에 상기 제 1 가스를 분사하는 복수의 제 1 가스 분사 홀; 및
상기 제 2 방향을 기준으로 인접한 제 1 가스 분사 홀들 사이사이에 배치되면서 상기 제 1 방향을 따라 지그재그 형태로 형성되어 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀 각각에서 분사되는 제 1 가스의 주변에 상기 제 2 가스를 분사하는 복수의 제 2 가스 분사 홀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A chamber lid covering the top of the process chamber;
A substrate supporting means installed inside the process chamber to support the substrate;
And gas injection means coupled to the lower surface of the chamber lid facing the substrate holding means for injecting first and second gases separately supplied from the outside onto the substrate,
Wherein the gas-
A plurality of first gas injection holes formed in a zigzag shape along a first direction of the first and second directions perpendicular to each other to inject the first gas onto the substrate; And
Wherein the second gas injection holes are formed in a zigzag shape along the first direction and disposed between the adjacent first gas injection holes with reference to the second direction, And a plurality of second gas ejection holes for ejecting gas.
상기 가스 분사 수단은,
외부로부터 상기 제 2 가스가 공급되는 제 2 가스 버퍼링 공간을 사이에 두고 상기 챔버 리드의 하면에 결합된 프레임;
상기 프레임의 내부에 형성되어 상기 제 1 가스가 공급되는 복수의 제 1 가스 공급 유로;
상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 중 해당하는 가스 공급 유로에 연통되도록 상기 프레임에 천공된 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀; 및
상기 제 2 가스 버퍼링 공간에 연통되도록 상기 프레임에 천공된 상기 복수의 제 2 가스 분사 홀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the gas-
A frame coupled to a lower surface of the chamber lid with a second gas buffering space through which the second gas is supplied from the outside;
A plurality of first gas supply passages formed in the frame and supplied with the first gas;
A plurality of first gas injection holes formed in the frame so as to communicate with corresponding gas supply channels of the plurality of first gas supply channels; And
And a plurality of second gas injection holes formed in the frame to communicate with the second gas buffering space.
상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각은 상기 프레임의 내부 일측과 타측을 관통하도록 형성되고,
상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각의 양 끝단은 밀봉 부재에 의해 밀봉된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
Wherein each of the plurality of first gas supply passages is formed so as to pass through one side and the other side of the frame,
Wherein both ends of each of the plurality of first gas supply passages are sealed by a sealing member.
상기 가스 분사 수단은 상기 프레임에 형성되어 외부로부터 공급되는 상기 제 1 가스를 1차적으로 버퍼링하여 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각에 공급하는 제 1 가스 공통 공급 부재를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
And the gas injection means further comprises a first gas common supply member formed on the frame for primarily buffering the first gas supplied from the outside and supplying the first gas to each of the plurality of first gas supply channels .
상기 제 1 가스 공통 공급 부재는,
상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각에 교차하도록 상기 프레임의 상면으로부터 오목하게 형성된 제 1 가스 공통 유로;
상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각과 상기 제 1 가스 공통 유로의 교차 부분에 형성되어 상기 복수의 제 1 가스 공급 유로 각각을 상기 제 1 가스 공통 유로에 연통시키는 복수의 공통 연결 유로;
상기 제 1 가스 공통 유로의 상부를 밀봉하여 상기 복수의 공통 연결 유로 각각에 연통되는 제 1 가스 버퍼링 공간을 마련하는 유로 커버; 및
상기 유로 커버에 삽입 설치되어 상기 제 1 가스 버퍼링 공간에 상기 제 1 가스를 주입하는 제 1 가스 주입 포트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the first gas common supply member comprises:
A first gas common flow channel recessed from an upper surface of the frame so as to intersect each of the plurality of first gas supply channels;
A plurality of common connection flow paths formed at intersections of each of the plurality of first gas supply channels and the first gas common channel and communicating each of the plurality of first gas supply channels with the first gas common channel;
A flow path cover sealing the upper portion of the first gas common flow path to provide a first gas buffering space communicating with each of the plurality of common connection flow paths; And
And a first gas injection port inserted in the flow path cover for injecting the first gas into the first gas buffering space.
상기 복수의 제 1 가스 분사 홀들은 상기 제 2 방향을 따라 제 1 피치를 가지도록 배치되면서 상기 제 1 방향을 따라 제 1 지그재그 형태로 배치되고,
상기 복수의 제 2 가스 분사 홀들은 상기 제 1 피치의 중심 선상을 기준으로 상기 제 1 방향을 따라 제 2 지그재그 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the plurality of first gas injection holes are arranged in a first zigzag shape along the first direction while being arranged to have a first pitch along the second direction,
Wherein the plurality of second gas injection holes are arranged in a second zigzag shape along the first direction with respect to a center line of the first pitch.
상기 제 2 지그재그 형태의 각도는 상기 제 1 지그재그 형태의 각도보다 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 6,
And the angle of the second zigzag shape is smaller than the angle of the first zigzag shape.
상기 복수의 제 1 가스 분사 홀들은 상기 제 1 피치의 제 1 기준선에서 제 1 거리만큼씩 좌우로 쉬프트되고,
상기 복수의 제 2 가스 분사 홀들은 상기 제 1 피치의 중심 선상인 제 2 기준선에서 제 2 거리만큼 좌우로 쉬프트된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.8. The method of claim 7,
The plurality of first gas injection holes are laterally shifted by a first distance from a first reference line of the first pitch,
Wherein the plurality of second gas injection holes are shifted left and right by a second distance from a second reference line that is a center line of the first pitch.
상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 같거나 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the first distance is equal to or smaller than the second distance.
상기 복수의 제 1 가스 분사 홀 각각은 상기 제 2 방향을 따라 제 1 피치를 가지도록 배치되면서 상기 제 1 방향을 따라 지그재그 형태로 배치되고,
상기 복수의 제 2 가스 분사 홀 각각은 상기 복수의 제 1 가스 분사 홀과 동일한 지그재그 형태를 가지도록 상기 제 1 피치 사이에 2열로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein each of the plurality of first gas injection holes is arranged in a zigzag manner along the first direction while being arranged to have a first pitch along the second direction,
Wherein each of the plurality of second gas injection holes is arranged in two rows between the first pitches so as to have the same zigzag shape as the plurality of first gas injection holes.
상기 제 1 방향으로 인접한 제 1 및 제 2 가스 분사 홀 간의 피치, 상기 제 2 방향으로 인접한 제 1 가스 분사 홀들 간의 피치, 및 상기 제 2 방향으로 인접한 제 2 가스 분사 홀들 간의 피치 각각은 모두 동일한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.11. The method of claim 10,
The pitch between the first and second gas injection holes adjacent to each other in the first direction, the pitch between the adjacent first gas injection holes in the second direction, and the pitch between the adjacent second gas injection holes in the second direction are all the same And the substrate processing apparatus.
상기 챔버 리드의 하면과 상기 프레임 사이에 배치되어 외부로부터 상기 제 2 가스 버퍼링 공간으로 공급되는 제 2 가스의 흐름을 조절하는 배플 플레이트(Baffle plate)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.6. The method according to any one of claims 2 to 5,
And a baffle plate disposed between the lower surface of the chamber lid and the frame for controlling the flow of the second gas supplied from the outside to the second gas buffering space. .
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