KR20180080952A - Apparatus for injection gas and apparatus for processing substrate including the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an apparatus for injecting gas and an apparatus for processing a substrate, capable of performing chemical vapor deposition and atomic layer deposition in a single chamber. The apparatus for injecting gas according to the present invention includes: a frame; a gas injection hole, which is formed inside the frame, to which gas is supplied from the outside; and a block unit formed at an upper end of the gas injection hole to reduce a volume of a space where the gas is diffused, wherein the block unit is disposed apart from the upper end of the gas injection hole to interrupt a flow of the gas. The apparatus for processing a substrate according to the present invention includes: a process chamber; a chamber lid for covering an upper portion of the process chamber; a substrate support mechanism installed inside the process chamber to support the substrate; a gas injection device coupled to a lower surface of the chamber lid opposite to the substrate support mechanism to inject the gas onto the substrate; a buffer space formed between the chamber lid and the gas injection device; and a block unit for filling the buffer space. Thus, the chemical vapor deposition and the atomic layer deposition are performed in a single chamber.

Description

가스 분사 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Apparatus for injection gas and apparatus for processing substrate including the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gas injection apparatus and a substrate processing apparatus including the same,

본 발명은 가스 분사 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD)법과 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD)법을 동시에 가능하도록 하는 가스 분사 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas injection apparatus and a substrate processing apparatus, and more particularly, to a gas injection apparatus and a substrate processing apparatus capable of simultaneously performing a chemical vapor deposition (CVD) method and an atomic layer deposition (ALD) Processing apparatus.

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 chamber 10, a chamber lid 20, a substrate holding means 30, and a gas injection means 40.

챔버(10)는 기판 처리 공정을 위한 반응 공간을 제공한다. 이때, 챔버(10)의 일측 바닥면은 반응 공간을 배기 시키기 위한 배기구(12)에 연통된다.The chamber 10 provides a reaction space for the substrate processing process. At this time, the bottom surface of one side of the chamber 10 communicates with the exhaust port 12 for exhausting the reaction space.

챔버 리드(20)는 반응 공간을 밀폐하도록 챔버(10)의 상부에 설치되는 것으로, 전원 케이블을 통해 플라즈마 전원 공급부(22)에 연결된다.The chamber lid 20 is installed on the upper portion of the chamber 10 to seal the reaction space, and is connected to the plasma power supply unit 22 through a power cable.

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 chamber lid 20 communicates with the gas supply pipe 24 that supplies the process gas for the substrate processing process.

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 chamber 10 to support at least one substrate S to be loaded from the outside. This substrate supporting means 30 is electrically grounded via a support shaft 32 which supports the substrate holding means 30 as an opposite electrode opposed to the chamber lid 20. At this time, the support shaft 32 is surrounded by the support shaft 32 and the bellows 34 which seals the lower surface of the chamber 10.

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 chamber lid 20 so as to be opposed to the substrate holding means 30. A gas buffer space 42 through which the process gas is supplied from the gas supply pipe 24 passing through the chamber lid 20 is formed between the gas injection means 40 and the chamber lid 20. [ At this time, the process gas is mixed with a source gas and a reactive gas for forming a predetermined thin film on the substrate (S), and is supplied to the gas buffer space (42). The gas injection means 40 injects the process gas into the reaction space through a plurality of gas injection holes 44 communicated with the gas buffer space 42.

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 substrate holding means 30 and then supplies plasma power to the chamber lid 20 while spraying a predetermined process gas into the reaction space of the chamber 10 To form a plasma discharge P between the gas injection means 40 and the substrate support means 30 to vaporize the molecules of the process gas ionized by the plasma discharge P onto the substrate S, A predetermined thin film is formed.

그러나, 종래의 기판 처리 장치는 화학 기상 증착법으로 박막을 형성하는 것으로 소스 가스 및 반응 가스가 분사되기 전 충분한 가스 버퍼 공간이 필요하지만 원자층 증착법으로 박막을 형성하는 경우에는 버퍼 공간이 큰 경우 박막의 균일도(uniformity)가 떨어지는 문제가 있어왔다.However, in the conventional substrate processing apparatus, a thin film is formed by a chemical vapor deposition method, which requires a sufficient gas buffer space before the source gas and the reactive gas are sprayed. However, when a thin film is formed by atomic layer deposition, There has been a problem that the uniformity is lowered.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 화학 기상 증착법과 원자층 증착법으로 하나의 챔버 내에서 박막을 형성하기 위해서 두가지 증착법으로 박막을 증착하여도 박막의 균일도가 향상될 수 있는 가스 분사 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to improve the uniformity of a thin film even when a thin film is deposited by a chemical vapor deposition method and an atomic layer deposition method by two vapor deposition methods in order to form a thin film in one chamber And a substrate processing apparatus.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 프레임; 상기 프레임의 내부에 형성되어 외부로부터 가스가 공급되는 가스 분사 홀; 및 상기 가스 분사 홀의 상단에 형성되어 상기 가스가 확산되는 공간의 부피를 감소시키는 블록부를 포함하는 가스 분사 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a frame comprising: a frame; A gas injection hole formed in the frame and supplied with gas from the outside; And a block portion formed at the upper end of the gas injection hole to reduce the volume of the space through which the gas is diffused.

또한, 상기 가스 분사 홀의 내부에는 오리피스가 형성되어 있는 것을 포함할 수 있고, 상기 가스 분사 홀의 하단부에는 전극이 형성되어 있는 것을 포함할 수 있다. The gas injection hole may include an orifice formed therein, and an electrode may be formed at a lower end of the gas injection hole.

또한, 상기 전극은 원뿔대의 형상으로 형성되는 것을 포함할 수 있고, 상기 블록부는 상기 가스 분사 홀의 상단에 이격되어 배치되고, 상기 가스의 흐름을 방해하도록 배치되는 것을 포함할 수 있다.The electrode may include a frusto-conical shape, and the block may be disposed apart from the upper end of the gas injection hole and disposed to obstruct the flow of the gas.

또한, 상기 프레임과 상기 블록부 사이의 간격은 1mm 내지 6mm로 형성되어 있는 것을 포함할 수 있고, 바람직하게는 2mm 내지 4mm로 형성되어 있는 것을 포함할 수 있으며, 상기 프레임과 상기 블록부 사이의 부피는 100cm3 내지 10000cm3 로 형성되어 있는 것을 포함할 수 있다. The distance between the frame and the block may be 1 mm to 6 mm, preferably 2 mm to 4 mm, and the volume between the frame and the block It may include that it is formed of a 100cm 3 to 10000cm 3.

본 발명은 또한, 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단; 상기 기판 지지 수단에 대향하고 상기 챔버 리드의 하면에 결합되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 장치, 상기 챔버 리드와 상기 가스 분사 장치 사이에 형성되는 버퍼 공간; 및 상기 버퍼 공간을 채우는 블록부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention also provides a process chamber comprising: a process chamber; A chamber lid covering an upper portion of the process chamber; A substrate supporting means installed inside the process chamber to support the substrate; A gas injection device which is opposed to the substrate holding device and is coupled to a lower surface of the chamber lid to inject gas onto the substrate, a buffer space formed between the chamber lid and the gas injection device, And a block portion filling the buffer space.

또한, 상기 가스 분사 장치는 가스 분사 홀을 포함하고, 상기 가스 분사 홀은 상기 기판으로 가스를 분사하며 상기 가스 분사 홀의 하단부는 전극이 형성되는 것을 포함할 수 있다.In addition, the gas injection device may include a gas injection hole, and the gas injection hole may inject gas into the substrate, and a lower end of the gas injection hole may be formed with an electrode.

또한, 상기 전극은 상기 챔버 리드로부터의 거리가 멀수록 지름이 커지는 것을 포함할 수 있고, 상기 가스 분사 홀은 상기 가스 분사 장치에 복수 개가 배치되어 있고, 상기 복수 개의 가스 분사 홀은 상기 기판의 모서리부와 대향되는 위치를 제외하고 상기 기판의 내부와 대향되는 위치에 일정한 간격으로 배치되어 있는 것을 포함할 수 있으며, 상기 가스 분사 홀의 내부에는 오리피스가 형성되어 있는 것을 포함할 수 있다.Further, the electrode may include a larger diameter as the distance from the chamber lead increases, and a plurality of the gas injection holes are disposed in the gas injection device, and the plurality of gas injection holes are arranged at corners of the substrate The gas injection hole may include an orifice formed inside the gas injection hole. The orifice may be formed in the gas injection hole.

본 발명은 또한, 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드; 상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단; 상기 기판 지지 수단에 대향하고 상기 챔버 리드의 하면에 결합되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 장치; 상기 가스 분사 장치는 복수개의 가스 분사 홀을 포함하고, 상기 복수 개의 가스 분사 홀은 상기 기판의 내부에 대향하여 일정한 간격으로 배치되는 것을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention also provides a process chamber comprising: a process chamber; A chamber lid covering an upper portion of the process chamber; A substrate supporting means installed inside the process chamber to support the substrate; A gas injector opposed to the substrate holding means and coupled to a lower surface of the chamber lid to inject gas onto the substrate; Wherein the gas injection device includes a plurality of gas injection holes and the plurality of gas injection holes are arranged at regular intervals so as to face the inside of the substrate.

또한, 상기 가스 분사 장치와 상기 챔버 리드의 사이에는 버퍼 공간이 형성되고, 상기 버퍼 공간에는 블록부가 형성되어 상기 버퍼 공간의 부피를 감소시키는 것을 포함할 수 있고, 상기 가스 분사 홀의 하단에는 전극이 형성되고, 상기 전극은 원뿔대의 형상으로 형성되는 것을 포함할 수 있다.In addition, a buffer space may be formed between the gas injection device and the chamber lid, and a block may be formed in the buffer space to reduce the volume of the buffer space. An electrode may be formed at a lower end of the gas injection hole And the electrode may be formed in a shape of a truncated cone.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above, the following effects can be obtained.

첫째, 원자층 증착법으로 박막을 형성하여도 박막의 균일도를 향상시킬 수 있다. First, uniformity of a thin film can be improved even if a thin film is formed by atomic layer deposition.

둘째, 원자층 증착법으로 박막을 형성하여도 박막의 균일도를 향상시킬 수 있기 때문에 화학 기상 증착법과 원자층 증착법에 따른 공정을 하나의 챔버 안에서 수행할 수 있어 화학 기상 증착법과 원자층 증착법에 따라 챔버를 이동시켜서 박막을 형성할 필요가 없는 효과가 있다.Second, since the uniformity of the thin film can be improved even when the thin film is formed by the atomic layer deposition method, the chemical vapor deposition method and the atomic layer deposition method can be performed in one chamber. Therefore, according to the chemical vapor deposition method and the atomic layer deposition method, There is an effect that it is not necessary to form a thin film by moving.

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 가스 분사 장치를 확대한 도면으로 종래의 가스 분사 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 가스 분사 장치를 확대한 도면으로 본 발명의 실시 예에 따른 가스 분사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 종래의 가스 분사 장치에서 가스 분사 홀의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 종래의 가스 분사 장치를 아래에서 바라본 것을 기판의 위치와 함께 나타낸 도면이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치에서 가스 분사 홀의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치를 아래에서 바라본 것을 기판의 위치와 함께 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 포지션에 따른 두께를 측정한 그래프이다.
도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 대각 방향 길이에 따른 두께를 측정한 그래프이다.
도 10a는 종래의 기판 처리 장치에서 포지션에 따른 두께의 균일도를 측정한 그래프이다.
도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 포지션에 따른 두께의 균일도를 측정한 그래프이다.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.
3 is an enlarged view of the gas injection device, and schematically illustrates a conventional gas injection device.
FIG. 4 is an enlarged view of the gas injection device of FIG. 2, illustrating a gas injection device according to an embodiment of the present invention.
5A is a view for explaining the arrangement of the gas injection holes in the conventional gas injection apparatus.
Fig. 5B is a view showing a conventional gas injection device, together with the position of the substrate, as seen from below. Fig.
6A is a view for explaining the arrangement of the gas injection holes in the gas injection apparatus according to another embodiment of the present invention.
6B is a view showing a gas injection device according to another embodiment of the present invention, together with the position of the substrate.
7 is a view for explaining a gas injection device according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a gas injection device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9A is a graph illustrating a thickness measurement according to a position in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 9B is a graph illustrating a thickness of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention measured along the diagonal direction.
10A is a graph showing a uniformity of thickness according to a position in a conventional substrate processing apparatus.
FIG. 10B is a graph illustrating uniformity of thickness according to a position in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In the case where the word 'includes', 'having', 'done', etc. are used in this specification, other parts can be added unless '~ only' is used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship between two parts is described as 'on', 'on top', 'under', and 'next to' Or " direct " is not used, one or more other portions may be located between the two portions.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if the temporal relationship is described by 'after', 'after', 'after', 'before', etc., May not be continuous unless they are not used.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.The first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다. It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other, partially or wholly, technically various interlocking and driving, and that the embodiments may be practiced independently of each other, It is possible.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 챔버 리드(130), 기판 지지 수단(150), 및 가스 분사 장치(170)를 포함하여 구성된다.2, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a process chamber 110, a chamber lid 130, a substrate supporting means 150, and a gas injection device 170 .

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 process chamber 110 is formed in a "U" A substrate inlet / outlet (not shown) is formed at one side of the process chamber 110, and at least one exhaust port 112 for exhausting gas in the process space is formed on the bottom surface.

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.The chamber lid 130 is installed on the top of the process chamber 110 to cover the top of the process chamber 110. At this time, an insulating member 120 such as an O-ring or the like is interposed in the joint portion between the process chamber 110 and the chamber lead 130.

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 insulating member 120 seals between the chamber lid 130 and the process chamber 110 and electrically isolates the chamber lid 130 from the process chamber 110.

상기 챔버 리드(130)의 상면에는 외부의 가스 공급 장치(미도시)에 연결된 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 가스 공급관(140)에 연통되는 가스 주입구(미도시)가 형성되어 있다.A gas supply pipe 140 connected to an external gas supply device (not shown) is installed on the upper surface of the chamber lid 130. On the lower surface of the chamber lid 130, concave grooves 133 are formed so as to have stepped portions 131 in a stepped shape. A gas inlet (not shown) communicating with the gas supply pipe 140 is formed in the groove 133.

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 가스 공급관(140)으로부터 가스가 주입되는 가스 주입 공간(GIS)이 마련된다. 이에 따라, 상기 배플 플레이트(190)는 상기 가스 주입 공간(GIS)에 주입되는 가스를 확산 및 분배함으로써 상기 가스 분사 장치(170)에 공급되는 가스의 흐름을 조절하거나 균일하게 한다. 이를 위해, 상기 배플 플레이트(190)에는 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 baffle plate 190 may be mounted on the step 131. In this case, a gas injection space (GIS) for injecting gas from the gas supply pipe 140 is provided between the lower surface of the chamber lid 130 and the baffle plate 190. Accordingly, the baffle plate 190 adjusts or uniformizes the flow of the gas supplied to the gas injection device 170 by diffusing and distributing the gas injected into the gas injection space (GIS). To this end, the baffle plate 190 is formed with a plurality of regular or irregularly shaped slits or holes for gas distribution for diffusing and distributing the gas. The baffle plate 190 may be omitted.

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 chamber lid 130 is connected to an external power supply unit 300 through a power cable 310 to receive plasma power from the power supply unit 300. Here, the power cable 310 may be provided with an impedance matching circuit 320. The impedance matching circuit 320 may include at least two impedance elements (not shown) for matching the source impedance and the load impedance of the plasma power supplied to the chamber lead 130, A capacitor, and a variable inductor.

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 process chamber 110 and is carried into the process space by a substrate transfer device (not shown). In this case, the substrate supporting means 150 may be installed in the process chamber 110 so that the substrate supporting means 150 can move up and down in the process chamber 110. In this case, 200 to move up and down to a process position or a substrate loading and unloading position in accordance with the lifting and lowering of the lifting shaft 200 according to the driving of the lifting device (not shown). Between the lifting shaft 200 and the process chamber 110 is sealed by the bellows 210.

상기 가스 분사 장치(170)는 상기 기판 지지 수단(150)에 마주보도록 상기 챔버 리드(130)의 하면에 결합되어 외부로부터 개별적으로 공급되는 가스를 기판(S) 상에 분사한다.The gas injector 170 is coupled to the lower surface of the chamber lid 130 so as to face the substrate supporting means 150 and injects gas supplied from the outside onto the substrate S.

일 실시 예에 따른 가스 분사 장치(170)는 프레임(171), 가스 분사 홀(174)을 포함하여 구성될 수 있다.The gas injection device 170 according to one embodiment may include a frame 171 and a gas injection hole 174.

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 가스가 공급되는 버퍼 공간(GBS)이 마련된다. 상기 버퍼 공간(GBS)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 frame 171 is made of a metal and is coupled to the lower surface of the chamber lid 130 so as to face the substrate supporting means 150. At this time, a buffer space (GBS) for supplying gas from the outside is provided between the frame 171 and the chamber lid 130. The buffer space GBS may be provided between the upper surface of the frame 171 and the lower surface of the chamber lid 130 or between the upper surface of the frame 171 and the baffle plate 190.

상기 가스는 기판(S)에 형성될 박막의 주성분을 포함하는 소스 가스일 수 있다. 이 경우, 상기 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 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 gas may be a source gas containing an oxide film, a HQ (hydroquinone) oxide film, a thin film of a high-K material, silicon (Si), a titanium group element (Ti, Zr or Hf) Lt; / RTI > For example, a source gas containing silicon (Si) material is a silane (Silane; SiH 4), disilane (Disilane; Si 2 H 6) , trisilane (Trisilane; Si 3 H 8) , TEOS (Tetraethylorthosilicate), DCS (Dichlorosilane), HCD (Hexachlorosilane), TriDMAS (Tri-dimethylaminosilane) and TSA (Trisilylamine).

복수의 가스 분사 홀(174) 각각은 상기 버퍼 공간(GBS)에 연통되도록 상기 프레임(171)에 수직 방향(Z)으로 천공됨으로써 상기 버퍼 공간(GBS)으로부터 공급되는 가스를 분사한다. Each of the plurality of gas injection holes 174 injects gas supplied from the buffer space GBS by being perforated in the vertical direction Z to the frame 171 so as to communicate with the buffer space GBS.

상기 버퍼 공간의 내부에는 블록부(50)가 형성될 수 있다. 상기 블록부(50)는 상기 버퍼 공간의 내부에 형성되어 상기 버퍼 공간의 내부의 부피를 감소시킬 수 있다. 화학 기상 증착법으로 증착을 하는 경우에는 충분한 버퍼 공간이 필요하지만, 충분한 버퍼 공간이 있는 경우에는 원자층 증착법으로 증착을 하는 경우 박막의 균일도가 저하될 수 있다. 따라서, 원자층 증착법으로 증착하는 경우 박막의 균일도를 향상시키기 위해서 버퍼 공간의 부피를 감소시킬 수 있고, 이를 위하여 상기 블록부(50)가 상기 버퍼 공간 내부에 형성될 수 있다. 상기 블록부(50)는 상기 가스 분사 장치(170)와 상기 챔버 리드(130) 사이에 형성될 수 있다.The block portion 50 may be formed in the buffer space. The block unit 50 may be formed in the buffer space to reduce the volume of the buffer space. In the case of chemical vapor deposition, sufficient buffer space is required. However, when there is sufficient buffer space, uniformity of the thin film may be lowered by atomic layer deposition. Accordingly, in the case of depositing by atomic layer deposition, the volume of the buffer space can be reduced to improve the uniformity of the thin film, and the block unit 50 can be formed in the buffer space for this purpose. The block portion 50 may be formed between the gas injection device 170 and the chamber lid 130.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 상기 공정 챔버(110)의 상부를 덮는 챔버 리드(130), 상기 공정 챔버(110)의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단(150), 상기 기판 지지 수단(150)에 대향하고 상기 챔버 리드(130)의 하면에 결합되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 장치(170), 상기 챔버 리드(130)와 상기 가스 분사 장치(170) 사이에 형성되는 버퍼 공간; 및 상기 버퍼 공간을 채우는 블록부(50)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 가스 분사 장치(170)는 프레임(171), 상기 프레임(171)의 내부에 형성되어 외부로부터 가스가 공급되는 가스 분사 홀(174), 및 상기 가스 분사 홀(174)의 상단에 형성되어 상기 가스가 확산되는 공간의 부피를 감소시키는 블록부(50)를 포함할 수 있다.Therefore, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a process chamber 110, a chamber lid 130 covering an upper portion of the process chamber 110, a substrate 130 installed inside the process chamber 110, A gas injection device 170 which is opposed to the substrate supporting means 150 and is coupled to a lower surface of the chamber lid 130 to inject gas onto the substrate, A buffer space formed between the injectors 170; And a block unit 50 filling the buffer space. The gas injection device 170 according to the embodiment of the present invention includes a frame 171, a gas injection hole 174 formed inside the frame 171 to supply gas from the outside, 174) to reduce the volume of the space where the gas is diffused.

도 3은 가스 분사 장치(170)를 확대한 도면으로 종래의 가스 분사 장치(170)를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 2의 가스 분사 장치(170)를 확대한 도면으로 본 발명의 실시 예에 따른 가스 분사 장치(170)를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is an enlarged view of the gas injection device 170, schematically illustrating a conventional gas injection device 170, FIG. 4 is an enlarged view of the gas injection device 170 of FIG. 2, Fig. 6 is a view for explaining a gas injection device 170 according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4를 비교하여 설명하면, 상기 버퍼 공간에 상기 블록부(50)가 형성될 수 있다. 상기 블록부(50)는 상기 가스 분사 홀(174)의 상단에 이격되어 배치되고, 상기 챔버 리드(130)의 하단에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 블록부(50)는 상기 버퍼 공간의 부피를 감소시키고, 상기 가스의 흐름을 방해하지만 가스의 흐름을 완전히 차단하지는 않아야 하기 때문에 상기 가스 분사 홀(174)이나 상기 챔버 리드(130)에 이격되게 배치될 수 있다. 3 and 4, the block 50 may be formed in the buffer space. The block portion 50 may be disposed at a distance from the upper end of the gas injection hole 174 and may be spaced apart from the lower end of the chamber lead 130. Since the block portion 50 reduces the volume of the buffer space and interrupts the gas flow but does not completely block the flow of the gas, the block portion 50 is spaced apart from the gas injection hole 174 or the chamber lid 130 .

상기 가스 분사 홀(174)은 상기 프레임(171) 내부에 배치될 수 있다. 상기 가스 분사홀의 하단에는 전극(180)이 배치될 수 있다. 상기 가스 분사 홀(174)의 하단부는 상기 가스가 분사되는 기능을 할 뿐만 아니라 플라즈마가 형성될 때 전극(180)의 기능도 할 수 있다. 따라서, 상기 가스 분사 장치(170)는 상기 가스 분사 홀(174)을 포함하고, 상기 가스 분사 홀(174)은 상기 기판으로 가스를 분사하며 상기 가스 분사 홀(174)의 하단부는 상기 전극(180)이 형성될 수 있다.The gas injection hole 174 may be disposed inside the frame 171. An electrode 180 may be disposed at the lower end of the gas injection hole. The lower end of the gas injection hole 174 functions not only to inject the gas but also to function as the electrode 180 when the plasma is formed. Accordingly, the gas injection device 170 includes the gas injection hole 174, the gas injection hole 174 injects gas into the substrate, and the lower end of the gas injection hole 174 is connected to the electrode 180 May be formed.

블록부(50)는 프레임(171)과 소정의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 거리는 1mm 내지 6mm 로 형성될 수 있다. 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 거리가 1mm 이하로 형성되는 경우 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 거리가 너무 가깝기 때문에 화학 기상 증착법으로 박막을 형성하는 경우 충분한 가스가 분사되지 않을 수 있다. 화학 기상 증착법으로 박막을 형성할 때 소스 가스 및 반응 가스가 충분히 분사되지 못하면 박막의 균일도가 저하될 수 있고, 박막의 증착속도가 감소할 수 있다. 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 거리가 6mm 이상으로 형성되는 경우 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 거리가 커짐에 따라서 확산 공간의 부피가 커지면서 원자층 증착법에 의해 박막을 형성하는 경우 퍼지 시간이 길어져 증착속도가 감소하고, 이에 따라 생산성이 저하될 수 있다.The block unit 50 may be disposed at a predetermined interval from the frame 171. [ The distance between the block portion 50 and the frame 171 may be formed to be 1 mm to 6 mm. When the distance between the block portion 50 and the frame 171 is less than 1 mm, the distance between the block portion 50 and the frame 171 is too close to each other. Therefore, when a thin film is formed by chemical vapor deposition, . If the source gas and the reactive gas are not sufficiently injected when the thin film is formed by chemical vapor deposition, the uniformity of the thin film may be lowered and the deposition rate of the thin film may be decreased. When the distance between the block unit 50 and the frame 171 is 6 mm or more, as the distance between the block unit 50 and the frame 171 increases, the volume of the diffusion space increases, The purging time is prolonged, and the deposition rate is decreased, thereby deteriorating the productivity.

블록부(50)와 프레임(171) 사이의 부피는 100cm3 내지 10000cm3 로 형성될 수 있다. 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 부피가 100cm3 이하로 형성되는 경우 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 공간의 부피가 너무 작기 때문에 화학 기상 증착법으로 박막을 형성하는 경우 충분한 가스가 분사되지 않을 수 있다. 또한, 화학 기상 증착법으로 박막을 형성할 때 소스 가스 및 반응 가스가 충분히 분사되지 못하면 박막의 균일도가 저하될 수 있고, 박막의 증착속도가 감소할 수 있다. 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 부피가 10000cm3 이상으로 형성되는 경우 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 확산 공간의 부피가 커지면서 원자층 증착법에 의해 박막을 형성하는 경우 퍼지 시간이 길어져 증착속도가 감소하고, 이에 따라 생산성이 저하될 수 있다. 상기한 바와 같이 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 부피를 한정하였으나 기판 처리 장치의 크기에 따라 블록부(50)와 프레임(171) 사이의 부피는 변화할 수 있다.Volume between the block portion 50 and the frame 171 may be formed of a 100cm 3 to 10000cm 3. When the volume between the block 50 and the frame 171 is less than 100 cm 3 , the volume of the space between the block 50 and the frame 171 is too small. Therefore, when the thin film is formed by chemical vapor deposition Gas may not be injected. In addition, when the source gas and the reactive gas are not sufficiently injected when the thin film is formed by chemical vapor deposition, the uniformity of the thin film may be lowered and the deposition rate of the thin film may be decreased. When the volume of the diffusion space between the block unit 50 and the frame 171 is increased and the thin film is formed by the atomic layer deposition method when the volume between the block unit 50 and the frame 171 is 10000 cm 3 or more, The time is lengthened, the deposition rate decreases, and the productivity may be deteriorated accordingly. Although the volume between the block 50 and the frame 171 is limited as described above, the volume between the block 50 and the frame 171 may vary depending on the size of the substrate processing apparatus.

도 5a는 종래의 가스 분사 장치에서 가스 분사 홀(174)의 배치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 종래의 가스 분사 장치를 아래에서 바라본 것을 기판의 위치와 함께 나타낸 도면이다.FIG. 5A is a view for explaining the arrangement of the gas injection holes 174 in the conventional gas injection device, and FIG. 5B is a view showing the conventional gas injection device together with the position of the substrate as seen from below.

도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하면, 종래 상기 가스 분사 장치를 상기 기판 지지 수단(150)의 위치에서 바라보았을 때 상기 기판의 위치와 상기 가스 분사 홀(174)의 배치를 나타낼 수 있다. 상기 가스 분사 홀(174)은 상기 기판에 대향되어 배치될 수 있다. 상기 가스 분사 홀(174)은 상기 기판의 내부에 대향되는 위치에 배치될 수 있고, 일정한 간격을 가지고 배치될 수 있다. 상기 기판의 외부에 대향되는 위치에 배치되는 경우 가스가 낭비될 수 있고, 일정한 간격이 아니게 배치되는 경우 박막의 균일도가 저하될 수 있다. Referring to FIGS. 5A and 5B, the position of the substrate and the arrangement of the gas injection holes 174 can be indicated when the gas injection device is viewed from the position of the substrate supporting means 150. FIG. The gas injection hole 174 may be disposed opposite to the substrate. The gas injection holes 174 may be disposed at positions opposed to the inside of the substrate, and may be disposed at regular intervals. The gas may be wasted if it is disposed at a position facing the outside of the substrate, and the uniformity of the thin film may be lowered if the gas is disposed at a non-uniform interval.

도 6a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치(170)에서 가스 분사 홀(174)의 배치를 설명하기 위한 도면이고, 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치(170)를 아래에서 바라본 것을 기판의 위치와 함께 나타낸 도면이다.6A is a view for explaining the arrangement of the gas injection holes 174 in the gas injection device 170 according to another embodiment of the present invention and FIG. 6B is a view for explaining the arrangement of the gas injection device 170 according to another embodiment of the present invention. With the position of the substrate.

도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명하면, 종래와는 달리 상기 기판의 모서리에 대향되는 위치에는 가스 분사 홀(174)이 배치되지 않을 수 있다. 상기 가스 분사 홀(174)은 상기 가스 분사 장치(170)에 복수 개가 배치되어 있고, 상기 기판의 모서리부와 대향되는 위치를 제외하고 상기 기판의 내부와 대향되는 위치에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 이는 원자층 증착시 상기 가스 분사 홀(174)이 상기 기판의 모서리부에 배치되어 가스가 분사되는 경우 퍼지를 시키기 힘들 수 있고, 이에 따라서 박막의 균일도가 저하될 수 있기 때문이다.6A and 6B, the gas injection hole 174 may not be disposed at a position opposite to the edge of the substrate. A plurality of the gas injection holes 174 are disposed in the gas injection device 170 and may be disposed at regular intervals at positions opposite to the inside of the substrate except for positions facing the edge portions of the substrate . This is because, when the atomic layer deposition is performed, the gas injection holes 174 are disposed at the corners of the substrate, so that it is difficult to purge when the gas is injected, and the uniformity of the thin film may be lowered accordingly.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 상기 공정 챔버(110)의 상부를 덮는 챔버 리드(130), 상기 공정 챔버(110)의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단(150), 상기 기판 지지 수단(150)에 대향하고 상기 챔버 리드(130)의 하면에 결합되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 장치(170), 상기 가스 분사 장치(170)는 복수개의 가스 분사 홀(174)을 포함하고, 상기 복수 개의 가스 분사 홀(174)은 상기 기판의 내부에 대향하여 일정한 간격으로 배치되는 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 가스 분사 장치(170)는 상기 가스 분사 홀(174)의 하단부에 전극(180)이 형성되어 있는 것을 포함할 수 있다.Accordingly, a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention includes a process chamber 110, a chamber lid 130 covering an upper portion of the process chamber 110, A gas injection device 170 that is coupled to a lower surface of the chamber lead 130 and that injects gas onto the substrate, a gas injection device 170 that is opposite to the substrate support device 150, And the plurality of gas injection holes 174 may be disposed at regular intervals so as to face the inside of the substrate. The gas injection device 170 may include an electrode 180 formed at a lower end of the gas injection hole 174.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치(170)를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a gas injection device 170 according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하여 설명하면, 상기 가스 분사 홀(174)의 하단의 상기 전극(180)의 형상이 변형될 수 있다. 앞에서 설명한 부분을 제외하고, 다른 실시 예의 다른 점만을 설명하면 상기 전극(180)은 상기 가스 분사 홀(174)의 하단에 형성되고, 상기 가스 분사 홀(174)의 하단으로 갈수록 지금이 커질 수 있다. 즉, 상기 전극(180)은 상기 챔버 리드(130)로부터의 거리가 멀수록, 상기 블록부(50)로부터의 거리가 멀수록, 상기 기판 지지 수단(150)으로부터의 거리가 가까울수록 그 지름이 커질 수 있다. 상기 전극(180)은 상기 가스 분사 홀(174)의 하단에서 원뿔대의 형상으로 형성될 수 있다. 상기 전극(180)이 상기 가스 분사 홀(174)의 하단에서 원뿔대의 형상으로 형성되는 경우 상기 가스 분사 홀(174)의 하단에서 가스가 더욱 넓은 영역으로 분사될 수 있어 박막의 균일도가 향상될 수 있다. 따라서 상기 가스 분사 장치(170)은 상기 전극(180)이 원뿔대의 형상으로 형성되는 것을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the shape of the electrode 180 at the lower end of the gas injection hole 174 may be deformed. The electrode 180 may be formed at the lower end of the gas injection hole 174 and may become larger toward the lower end of the gas injection hole 174 than the above- . That is, as the distance from the chamber lead 130, the distance from the block unit 50, and the distance from the substrate supporting unit 150 are closer to each other, Can be large. The electrode 180 may be formed in the shape of a truncated cone at the lower end of the gas injection hole 174. When the electrode 180 is formed in the shape of a truncated cone at the lower end of the gas injection hole 174, the gas can be injected into a wider region at the lower end of the gas injection hole 174, have. Accordingly, the gas injection device 170 may include the electrode 180 formed in the shape of a truncated cone.

도 8는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가스 분사 장치(170)를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a gas injection device 170 according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하여 설명하면, 상기 가스 분사 홀(174)의 내부에 오리피스(330)가 형성될 수 있다. 앞에서 설명한 부분을 제외하고, 다른 실시 예의 다른 점만을 설명하면 상기 오리피스(330)는 상기 가스 분사 홀(174)의 내부에 형성될 수 있다. 상기 오리피스(330)는 상기 가스 분사 홀(174)의 내부에 형성되어 상기 가스의 분사 속도를 향상시킬 수 있다. 상기 가스의 분사 속도가 향상되면 원자층 증착법으로 박막을 증착하는 경우에 퍼지 가스의 분사 속도를 향상시킬 수 있어 소스 가스 및 반응 가스의 퍼지가 용이하게 될 수 있고, 이에 따라 박막의 균일도가 향상될 수 있다.Referring to FIG. 8, an orifice 330 may be formed in the gas injection hole 174. The orifices 330 may be formed inside the gas injection holes 174, except for the portions described above. The orifices 330 may be formed in the gas injection holes 174 to improve the gas injection speed. When the gas injection rate is improved, the injection rate of the purge gas can be improved when the thin film is deposited by the atomic layer deposition method, so that the purging of the source gas and the reactive gas can be facilitated and the uniformity of the thin film can be improved .

따라서 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 상기 기판 처리 장치는 상기 가스 분사 홀(174)의 내부에 오리피스(330)가 형성되어 있는 것을 포함할 수 있고, 상기 가스 분사 장치(170)는 상기 가스 분사 홀(174)의 내부에 오리피스(330)가 형성되어 있는 것을 포함할 수 있다. Accordingly, according to another embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus may include an orifice 330 formed in the gas injection hole 174, and the gas injection device 170 may include a gas injection hole And an orifice 330 may be formed in the interior of the body 174.

도 9a는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 포지션에 따른 두께를 측정한 그래프이고, 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 대각 방향 길이에 따른 두께를 측정한 그래프이다.FIG. 9A is a graph illustrating a thickness of a substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a graph illustrating a thickness of a substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명하면, H/W(하드웨어) 변경 전이 종래의 경우이고, H/W 변경 후가 본 발명의 실시 예에 따른 경우이다. 이에 따르면, 그래프는 기판의 포지션에 따른 두께를 나타내고 H/W 변경 전에는 엣지 부분에서 박막의 두께가 작게 형성되었으나 H/W 변경 후에는 엣지 부분에서 박막의 두께가 두?C게 형성되어 박막의 균일도가 향상된 것을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 9A and 9B, the H / W (hardware) changeover is the conventional case, and the H / W change is according to the embodiment of the present invention. According to this, the graph shows the thickness according to the position of the substrate. Thickness of the thin film was formed small at the edge portion before the H / W change but after the H / W change, the thickness of the thin film was formed at the edge portion. Is improved.

또한, 대각 방향 길이에 따른 두께는 상기 기판을 엣지로부터 대각선으로의 길이를 측정하고 그 길이에 따라서 박막의 두께를 측정한 것이다. 이를 보면 알 수 있듯이 H/W 변경 전보다 H/W 변경 후에 엣지 부분에서 박막의 두께가 두꺼워진 것을 확인할 수 있고, 이에 따라 박막의 균일도가 향상되었음을 확인할 수 있다.The thickness along the diagonal direction is measured from the edge of the substrate to the diagonal line, and the thickness of the thin film is measured according to the length. As can be seen from this, it can be seen that the thickness of the thin film is increased at the edge portion after the change of H / W than before the change of H / W, and it can be confirmed that the uniformity of the thin film is improved.

도 10a는 종래의 기판 처리 장치에서 포지션에 따른 두께의 균일도를 측정한 그래프이고, 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에서 포지션에 따른 두께의 균일도를 측정한 그래프이다.FIG. 10A is a graph showing uniformity of thickness according to a position in a conventional substrate processing apparatus, and FIG. 10B is a graph showing uniformity of thickness according to a position in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10a 및 도 10b를 참조하여 설명하면, 원자층 증착법으로 증착을 하는 경우 균일도를 나타낸 것으로 종래의 경우 균일도가 약 5% 정도였으나 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 경우 균일도가 2% 정도로 향상되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 10A and 10B, uniformity in deposition by atomic layer deposition is shown. In the conventional case, the uniformity is about 5%. However, in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the uniformity is about 2% .

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to those embodiments and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

50: 블록부 110: 공정 챔버
120: 절연 부재 130: 챔버 리드
131: 단턱부 133: 홈부
140: 가스 공급관 150: 기판 지지 수단
170: 가스 분사 장치 171: 프레임
174: 가스 분사 홀 180: 전극
190: 베플 플레이트 200: 승강축
210: 벨로우즈 300: 전원공급수단
310: 전원 케이블 320: 임피던스 매칭회로
330: 오리피스50: block 110: process chamber
120: insulation member 130: chamber lead
131: step portion 133: groove portion
140: gas supply pipe 150: substrate holding means
170: gas injection device 171: frame
174: gas injection hole 180: electrode
190: Baffle plate 200: Lift shaft
210: Bellows 300: Power supply means
310: Power cable 320: Impedance matching circuit
330: Orifice

Claims (13)

프레임;
상기 프레임의 내부에 형성되어 외부로부터 가스가 공급되는 가스 분사 홀; 및
상기 가스 분사 홀의 상단에 형성되어 상기 가스가 확산되는 공간의 부피를 감소시키는 블록부를 포함하고,
상기 블록부는 상기 가스 분사 홀의 상단에 이격되어 배치되고, 상기 가스의 흐름을 방해하도록 배치되는 것을 포함하는 가스 분사 장치.frame;
A gas injection hole formed in the frame and supplied with gas from the outside; And
And a block portion formed at an upper end of the gas injection hole to reduce the volume of the space where the gas is diffused,
Wherein the block portion is disposed so as to be spaced apart from the upper end of the gas injection hole and is arranged to obstruct the flow of the gas. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 분사 홀의 내부에는 오리피스가 형성되어 있는 것을 포함하는 가스 분사 장치.The method according to claim 1,
And an orifice is formed in the gas injection hole. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 분사 홀의 하단부에는 전극이 형성되어 있는 것을 포함하는 가스 분사 장치.The method according to claim 1,
And an electrode is formed at a lower end of the gas injection hole. 제 1 항에 있어서,
상기 프레임과 상기 블록부 사이의 간격은 1mm 내지 6mm로 형성되어 있는 것을 포함하는 가스 분사 장치.The method according to claim 1,
And the gap between the frame and the block portion is formed to be 1 mm to 6 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 프레임과 상기 블록부 사이의 간격은 2mm 내지 4mm로 형성되어 있는 것을 포함하는 가스 분사 장치.The method according to claim 1,
And the gap between the frame and the block portion is formed to be 2 mm to 4 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 프레임과 상기 블록부 사이의 부피는 100cm3 내지 10000cm3로 형성되어 있는 것을 포함하는 가스 분사 장치.The method according to claim 1,
Gas injection apparatus, comprising in volume between the frame and the block portion is formed of a 100cm 3 to 10000cm 3. 공정 챔버;
상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단;
상기 기판 지지 수단에 대향하고 상기 챔버 리드의 하면에 결합되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 장치;
상기 챔버 리드와 상기 가스 분사 장치 사이에 형성되는 버퍼 공간; 및
상기 버퍼 공간을 채우는 블록부를 포함하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A chamber lid covering an upper portion of the process chamber;
A substrate supporting means installed inside the process chamber to support the substrate;
A gas injector opposed to the substrate holding means and coupled to a lower surface of the chamber lid to inject gas onto the substrate;
A buffer space formed between the chamber lid and the gas injection device; And
And a block portion filling the buffer space. 제 7 항에 있어서,
상기 가스 분사 장치는 가스 분사 홀을 포함하고, 상기 가스 분사 홀은 상기 기판으로 가스를 분사하며 상기 가스 분사 홀의 하단부는 전극이 형성되는 것을 포함하는 기판 처리 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the gas injection device includes a gas injection hole, and the gas injection hole injects gas into the substrate, and a lower end of the gas injection hole forms an electrode. 제 7 항에 있어서,
상기 전극은 상기 챔버 리드로부터의 거리가 멀수록 지름이 커지는 것을 포함하는 기판 처리 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the electrode has a larger diameter as the distance from the chamber lead increases. 제 8 항에 있어서,
상기 가스 분사 홀은 상기 가스 분사 장치에 복수 개가 배치되어 있고, 상기 복수 개의 가스 분사 홀은 상기 기판의 모서리부와 대향되는 위치를 제외하고 상기 기판의 내부와 대향되는 위치에 일정한 간격으로 배치되어 있는 것을 포함하는 기판 처리 장치.9. The method of claim 8,
The plurality of gas injection holes are arranged at regular intervals at positions opposed to the inside of the substrate except a position facing the corner of the substrate And the substrate processing apparatus. 제 8 항에 있어서,
상기 가스 분사 홀의 내부에는 오리피스가 형성되어 있는 것을 포함하는 기판 처리 장치.9. The method of claim 8,
And an orifice is formed in the gas injection hole. 공정 챔버;
상기 공정 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드;
상기 공정 챔버의 내부에 설치되어 기판을 지지하는 기판 지지 수단;
상기 기판 지지 수단에 대향하고 상기 챔버 리드의 하면에 결합되어 상기 기판에 가스를 분사하는 가스 분사 장치;
상기 가스 분사 장치는 복수개의 가스 분사 홀을 포함하고, 상기 복수 개의 가스 분사 홀은 상기 기판의 내부에 대향하여 일정한 간격으로 배치되는 것을 포함하는 기판 처리 장치.A process chamber;
A chamber lid covering an upper portion of the process chamber;
A substrate supporting means installed inside the process chamber to support the substrate;
A gas injector opposed to the substrate holding means and coupled to a lower surface of the chamber lid to inject gas onto the substrate;
Wherein the gas injection device includes a plurality of gas injection holes, and the plurality of gas injection holes are disposed at regular intervals so as to face the inside of the substrate. 제 12 항에 있어서,
상기 가스 분사 장치와 상기 챔버 리드의 사이에는 버퍼 공간이 형성되고, 상기 버퍼 공간에는 블록부가 형성되어 상기 버퍼 공간의 부피를 감소시키는 것을 포함하는 기판 처리 장치.

13. The method of claim 12,
Wherein a buffer space is formed between the gas injection device and the chamber lid, and a block portion is formed in the buffer space to reduce the volume of the buffer space.

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