KR20190076549A - Shower head and substrate processing apparatus comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 샤워헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 처리 공정에서 사용되는 샤워헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shower head and a substrate processing apparatus including the same, and more particularly, to a shower head used in a substrate processing process and a substrate processing apparatus including the same.
일반적으로 기판 처리 장치는 챔버 내부로 반입된 기판을 처리하는 장치를 의미한다. 기판 처리 장치는 증착, 식각 또는 이온 주입 등의 다양한 방식으로 기판의 처리를 수행한다.Generally, a substrate processing apparatus refers to an apparatus for processing a substrate carried into a chamber. The substrate processing apparatus performs processing of the substrate by various methods such as vapor deposition, etching, or ion implantation.
이러한 기판 처리 장치에 대한 종래 기술은 이미 "대한민국 공개특허공보 제10-2016-0012739호(플라즈마 처리장치 및 이를 위한 안테나 어셈블리, 2016.02.03.)"에 의해 공개되어 있다. 상기 공개특허는 챔버 내부로 공정가스를 공급하며 플라즈마를 발생시켜 기판 처리를 수행한다. The prior art for such a substrate processing apparatus has already been disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0012739 (Plasma Processing Apparatus and Antenna Assembly for Such, 2016.02.03.). The patent discloses supplying a process gas into a chamber and generating plasma to perform substrate processing.
다만, 기판의 대면적화가 진행됨에 따라, 종래의 기판 처리 장치는 챔버 내부로 공급되는 공정가스의 공급량이 영역별로 상이해질 수 있어, 양질의 기판을 제조하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 종래의 기판 처리 장치는 샤워헤드가 리드의 전 면적에 걸쳐 마련되는 바, 리드의 무게 증가로 인해 리드 처짐이 발생될 수 있는 문제점이 있었다. However, as the substrate size increases, the conventional substrate processing apparatus has a problem in that it is difficult to manufacture a high-quality substrate because the supply amount of the process gas supplied into the chamber differs depending on the region. In addition, in the conventional substrate processing apparatus, since the showerhead is provided over the entire area of the leads, there is a problem that lead sagging may occur due to an increase in the weight of the leads.
본 발명의 목적은 챔버 내부로 공급되는 공정가스의 제어가 용이하고, 샤워헤드 구비에 따른 리드의 무게 증가를 줄일 수 있는 샤워헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a shower head and a substrate processing apparatus including the same, which can easily control the process gas supplied into the chamber and can reduce the weight increase of the lid according to the showerhead.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판의 공정 영역을 형성하는 챔버 및 상기 기판 상부에 배치되는 플레이트 및 상기 챔버 측벽에 배치되어, 상기 플레이트 하측으로 공정가스를 공급하는 가스 공급유닛 및 상기 가스 공급유닛에 지지되어 상기 가스 공급유닛으로부터 제공되는 상기 공정가스를 상기 기판을 향해 분사하며, 상기 플레이트보다 작은 면적으로 마련되는 가스 토출유닛을 포함한다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber for forming a processing region of a substrate, a plate disposed on the substrate, and a gas supply unit disposed on the chamber side wall for supplying a process gas to the lower side of the plate, And a gas discharging unit supported by the gas supply unit and spraying the process gas supplied from the gas supply unit toward the substrate, the gas discharging unit being provided in a smaller area than the plate.
상기 가스 토출유닛은 상기 플레이트의 하측에서 상기 기판을 향하는 일면이 상기 플레이트보다 작은 면적을 갖도록 마련되고, 상기 플레이트 하측으로 공급되는 상기 공정가스가 상기 기판을 향해 분사되도록 하는 복수 개의 토출공이 형성되는 공급 플레이트와, 상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이에 나열되어, 상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이로 공급되는 상기 공정가스를 복수의 경로로 분기하는 가이드부를 포함할 수 있다.Wherein the gas discharge unit is provided such that one surface of the gas discharge unit facing the substrate from the lower side of the plate has a smaller area than the plate and a plurality of discharge holes for spraying the process gas supplied to the lower side of the plate toward the substrate are formed And a guide portion arranged between the plate and the supply plate and branching the process gas supplied between the plate and the supply plate into a plurality of paths.
상기 가이드부는 상기 공급 플레이트에 지지되어 상기 공정가스의 공급방향으로 연장되는 복수 개의 프레임을 포함할 수 있다.The guide portion may include a plurality of frames supported by the supply plate and extending in a direction of supplying the process gas.
상기 가스 공급유닛은 외부로부터 상기 공정가스 공급되는 가스 유입공이 형성되는 분배본체와, 상기 분배본체 내부에서 상기 가스 유입공에 연통되어 상기 공정가스가 상기 분배본체 내부에서 확산되도록 하는 가스 확산실과, 상기 가스 확산실에 연통되어 상기 공정가스가 상기 가스 토출유닛을 향해 공급되도록 하는 경로를 포함할 수 있다.A gas diffusion chamber communicating with the gas inlet hole in the distribution body to allow the process gas to diffuse inside the distribution body; And a path communicating with the gas diffusion chamber to supply the process gas toward the gas discharge unit.
상기 경로는 상기 가스 확산실로부터 상기 챔버 내부를 향하는 상기 분배본체의 일면 상부로 연장되는 가스 분배공으로 마련될 수 있다.The path may be provided by a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to an upper portion of one side of the distribution body that faces the inside of the chamber.
상기 경로는 상기 가스 확산실로부터 상기 분배본체의 상면으로 연장되는 가스 분배공을 포함할 수 있다.The path may include a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to an upper surface of the distribution body.
상기 플레이트는 클린키트를 포함할 수 있다.The plate may comprise a clean kit.
한편, 본 발명에 따른 샤워헤드는 기판의 처리를 위한 챔버에 마련되어, 상기 챔버 내부로 공정가스를 공급하는 샤워헤드에 있어서, 상기 기판 상부에 배치되는 플레이트 및 상기 챔버 측벽에 배치되어, 상기 플레이트 하측으로 공정가스를 공급하는 가스 공급유닛 및 상기 가스 공급유닛에 지지되어 상기 가스 공급유닛으로부터 제공되는 상기 공정가스를 상기 기판을 향해 분사하며, 상기 플레이트보다 작은 면적으로 마련되는 가스 토출유닛을 포함한다.A showerhead according to the present invention is provided in a chamber for processing a substrate and supplies a process gas into the chamber. The showerhead includes a plate disposed on the substrate and a chamber disposed on the side wall of the chamber, And a gas discharge unit which is supported by the gas supply unit and injects the process gas supplied from the gas supply unit toward the substrate, the gas discharge unit being provided in a smaller area than the plate.
상기 가스 토출유닛은 상기 플레이트의 하측에서 상기 기판을 향하는 일면이 상기 플레이트보다 작은 면적을 갖도록 마련되고, 상기 플레이트 하측으로 공급되는 상기 공정가스가 상기 기판을 향해 분사되도록 하는 복수 개의 토출공이 형성되는 공급 플레이트와, 상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이에 나열되어, 상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이로 공급되는 상기 공정가스를 복수의 경로로 분기하는 가이드부를 포함할 수 있다.Wherein the gas discharge unit is provided such that one surface of the gas discharge unit facing the substrate from the lower side of the plate has a smaller area than the plate and a plurality of discharge holes for spraying the process gas supplied to the lower side of the plate toward the substrate are formed And a guide portion arranged between the plate and the supply plate and branching the process gas supplied between the plate and the supply plate into a plurality of paths.
상기 가이드부는 상기 공급 플레이트에 지지되어 상기 공정가스의 공급방향으로 연장되는 복수 개의 프레임을 포함할 수 있다.The guide portion may include a plurality of frames supported by the supply plate and extending in a direction of supplying the process gas.
상기 가스 공급유닛은 외부로부터 상기 공정가스 공급되는 가스 유입공이 형성되는 분배본체와, 상기 분배본체 내부에서 상기 가스 유입공에 연통되어 상기 공정가스가 상기 분배본체 내부에서 확산되도록 하는 가스 확산실과, 상기 가스 확산실에 연통되어 상기 공정가스가 상기 가스 토출유닛을 향해 공급되도록 하는 경로를 포함할 수 있다.A gas diffusion chamber communicating with the gas inlet hole in the distribution body to allow the process gas to diffuse inside the distribution body; And a path communicating with the gas diffusion chamber to supply the process gas toward the gas discharge unit.
상기 경로는 상기 가스 확산실로부터 상기 챔버 내부를 향하는 상기 분배본체의 일면 상부로 연장되는 가스 분배공으로 마련될 수 있다.The path may be provided by a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to an upper portion of one side of the distribution body that faces the inside of the chamber.
상기 경로는 상기 가스 확산실로부터 상기 분배본체의 상면으로 연장되는 가스 분배공을 포함할 수 있다.The path may include a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to an upper surface of the distribution body.
상기 플레이트는 클린키트를 포함할 수 있다.The plate may comprise a clean kit.
본 발명에 따른 샤워헤드 및 기판 처리 장치는 공정가스의 공급량 제어가 용이하여 보다 양질의 기판을 제조할 수 있고, 샤워헤드의 무게를 줄여 리드 처짐에 따른 공정불량 발생 및 유지보수의 어려움을 해결할 수 있는 효과가 있다.The showerhead and the substrate processing apparatus according to the present invention can easily control the supply amount of the process gas and can manufacture a better quality substrate and reduce the weight of the showerhead to solve the problem of process defects and difficulties in maintenance due to deflection of the leads There is an effect.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 사시도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 실시예에 따른 가스 분배유닛과 가스 공급유닛의 다양한 배치 상태를 나타낸 샤워헤드의 저면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to this embodiment.
2 is a sectional view showing a shower head of the substrate processing apparatus according to the embodiment.
3 is a perspective view showing a shower head of the substrate processing apparatus according to the present embodiment.
4 is a cross-sectional view showing a showerhead of a substrate processing apparatus according to another embodiment.
5 is a perspective view showing a shower head of a substrate processing apparatus according to another embodiment.
6 and 7 are bottom views of a showerhead showing various arrangements of the gas distribution unit and the gas supply unit according to the present embodiment.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be implemented in various forms, and the present embodiments are not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know completely. The shape and the like of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.
도 1은 본 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to this embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 처리장치(100, 이하, 처리장치라 칭한다.)는 챔버(110)를 포함한다.1, a substrate processing apparatus 100 (hereinafter, referred to as a processing apparatus) according to the present embodiment includes a
챔버(110)는 처리장치(100)의 외형을 형성한다. 여기서, 챔버(110)는 내부에 피처리 기판(10)을 처리하기 위한 공정공간(110a)을 형성하며, 챔버(110)의 내벽은 양극 산화 처리된 알루미늄으로 마련될 수 있다.The
그리고 챔버(110) 일측에는 피처리 기판(10)이 반입 및 반출되는 경로를 형성하는 게이트밸브(111)가 장착될 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 일 실시예로 챔버(110)는 하부챔버 및 하부챔버로부터 승강되는 상부챔버로 분리되어, 피처리 기판(10)의 반입 및 반출 경로가 형성되도록 할 수 있다.A
한편, 챔버(110) 내부에는 피처리 기판(10)을 지지하는 스테이지(112)가 배치된다. 스테이지(112)는 챔버(110) 내부 하부영역에 배치되며, 바이어스용 고주파 전원(P1)과 연결될 수 있다. 여기서, 스테이지(112)에는 피처리 기판(10)의 온도를 제어하기 위한 히터, 또는 쿨러 등이 장착될 수 있다.On the other hand, a
또한, 스테이지(112)는 스테이지 지지부(113)에 의해 지지될 수 있다. 스테이지 지지부(113)는 도시되지 않았지만 챔버(110) 외부로 연장되어, 스테이지(112)가 챔버(110) 내부에서 승강되도록 할 수 있다.Further, the
한편, 챔버(110) 상부영역에는 플라즈마 발생유닛(120)이 배치된다. 플라즈마 발생유닛(120)은 안테나(121)를 포함한다.On the other hand, a
안테나(121)는 챔버(110) 내부 상부영역에 배치될 수 있다. 여기서, 안테나(121)에는 고주파 전원을 인가하는 전원공급모듈(P2)이 연결된다. 안테나(121)는 전원공급모듈(P2)을 통해 외부에 접지된 상태일 수 있다. 그리고 안테나(121)와 전원공급모듈(P2) 사이에는 임피던스 정합을 수행하는 정합기(A)가 마련된다. 이에, 안테나(121)는 고주파전력을 기반으로 챔버(110) 내부에 유도전계를 형성한다.The
이러한 안테나(121)는 복수 개로 마련될 수 있으며, 복수 개의 안테나(121)와 전원공급모듈(P2) 사이에는 전원공급모듈(P2)로부터의 전력을 복수 개의 안테나(121)로 공급하기 위한 분배노드(130)가 배치된다.A plurality of
그리고 안테나(121)의 하측에는 세라믹 재질의 윈도우(122)가 배치된다. 윈도우(122)는 안테나(121)와 스테이지(112) 사이에서 챔버(110) 측벽에 지지될 수 있다. 이에, 윈도우(122) 상부에는 안테나실(110b)이 형성되고, 하부에는 공정공간(110a)이 형성될 수 있다. 그리고 윈도우(122) 하측에는 윈도우(122)를 보호하기 위한 클린키트(123)가 배치된다. A
한편, 클린키트(123) 하측에는 공정공간(110a)으로 공정가스를 공급하기 위한 샤워헤드(200)가 마련된다. On the other hand, a
샤워헤드(200)는 챔버(110) 외측에 배치된 공정가스 공급장치(140)와 연결되어, 공정가스 공급장치(140)로부터 제공되는 공정가스가 공정공간(110a)으로 확산되도록 한다. 이때, 샤워헤드(200)는 공정공간(110a)의 전 면적에 걸쳐 공정가스를 분사할 수 있을 뿐만 아니라, 설정된 영역에서 공정가스가 분사되도록 할 수 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 샤워헤드(200)에 대해 상세히 설명하도록 한다. The
도 2는 본 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 사시도이다. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a shower head of the substrate processing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 3 is a perspective view showing a shower head of the substrate processing apparatus according to the present embodiment.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 샤워헤드(200)는 가스 공급유닛(210) 및 가스 토출유닛(220)을 포함할 수 있다.2 and 3, the
가스 공급유닛(210)은 챔버(110) 측벽에 배치될 수 있다. 가스 공급유닛(210)은 챔버(110) 측벽에 지지되어, 공정가스 공급장치(140)로부터의 공정가스를 가스 토출유닛(220)으로 제공한다. 이러한 가스 공급유닛(210)은 분배본체(210a)를 포함한다.The
분배본체(210a)는 가스 공급유닛(210)의 외형을 형성한다. 분배본체(210a)는 챔버(110) 측벽의 폭 방향으로 긴 길이를 갖는 막대 형태로 마련될 수 있다. 이때, 분배본체(210a)의 길이는 챔버(110)의 측벽 폭 길이보다 짧게 마련되어, 챔버(110)의 일측벽 상에 적어도 하나 이상의 분배본체(210a)가 배치될 수 있도록 한다. 이러한 분배본체(210a)는 가스 유입공(211), 가스 확산실(212) 및 가스 분배공(213)을 포함할 수 있다. The dispensing
가스 유입공(211)은 챔버(110) 외측 방향을 향하는 분배본체(210a)의 일측벽에 마련되어, 공정가스 공급장치(140)와 연결된다. 이때, 가스 유입공(211)은 단일로 마련될 수 있으나, 필요에 따라 복수 개로 마련되어도 무방하다.The
그리고 가스 확산실(212)은 분배본체(210a) 내부에 중공 형태로 마련된다. 가스 확산실(212)은 분배본체(210a)의 길이 방향으로 길게 형성되어, 가스 유입공(211)을 통해 제공되는 공정가스가 분배본체(210a) 내부 전영역에서 확산되도록 한다. And the
가스 분배공(213)은 가스 확산실(212)에서 확산된 공정가스를 가스 토출유닛(220)으로 제공한다. 가스 분배공(213)은 챔버(110) 내측 방향을 향하는 분배본체(210a)의 타측벽에 복수 개로 형성되어, 가스 확산실(212)의 공정가스가 복수의 경로를 통해 분배본체(210a)로부터 배출되도록 한다. 여기서, 복수 개의 가스 분배공(213)은 분배본체(210a)의 길이 방향으로 나열될 수 있다. 그리고 복수 개의 가스 분배공(213)은 가스 유입공(211)보다 높은 위치에 배치될 수 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 가스 분배공(213)의 위치를 한정하지는 않는다.The
한편, 가스 토출유닛(220)은 한 쌍의 가스 공급유닛(210) 사이에 지지될 수 있다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로, 가스 공급유닛(210)은 가스 토출유닛(220)의 일측에만 배치될 수 있고, 이때, 가스 토출유닛(220)의 타측은 챔버(110)의 측벽에 지지될 수 있다. 이러한 가스 토출유닛(220)은 공급 플레이트(221) 및 가스 가이드부(222)를 포함할 수 있다. On the other hand, the
먼저, 공급 플레이트(221)는 클린키트(123) 하측에서 한 쌍의 가스 공급유닛(210) 사이에 지지될 수 있다. 이때, 공급 플레이트(221)는 클린키트(123)의 하측에 이격 배치되고, 클린키트(123)와 공급 플레이트(221) 사이공간은 복수 개의 가스 분배공(213)과 연통될 수 있다. First, the
그리고 가스 가이드부(222)는 긴 프레임 형태로 마련될 수 있으며, 복수 개로 마련되어 공급 플레이트(221) 상측에 나열된다. 이때, 가스 가이드부(222)는 공급 플레이트(221)의 길이 방향으로 길게 배치되어, 서로 마주할 수 있는 한 쌍의 가스 분배공(213) 사이에 가스 분사실(220a)이 형성되도록 한다. The
이때, 복수 개의 가스 가이드부(222)는 각각이 실링부재를 포함하도록 마련되어 가스 분사실(220a) 간, 또는 클린키트(123)와 공급 플레이트(221) 사이 공간이 챔버(110)의 내부 공간과 연통되는 것을 차단할 수 있다. 그러나 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 실링부재의 유무를 한정하지는 않는다.The plurality of
한편, 가스 가이드부(222)에 의해 클린키트(123)와 공급 플레이트(221) 사이에는 가스 분배공(213)과 각각 연통되는 복수의 가스 분사실(220a)이 형성된다. 이에, 복수의 가스 분사실(220a)로 각각 유입되는 공정가스는 공급 플레이트(221)에 형성된 복수 개의 토출공(221a)을 통해 피처리 기판(10)을 향해 확산되어, 챔버(110) 내부에 플라즈마가 발생되도록 할 수 있다.A plurality of
한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 다른 실시예에 따른 샤워헤드에 대하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a shower head according to another embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 단면도이고, 도 5는 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 샤워헤드를 나타낸 사시도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view showing a showerhead of a substrate processing apparatus according to another embodiment, and FIG. 5 is a perspective view showing a showerhead of a substrate processing apparatus according to another embodiment.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 샤워헤드(200)는 가스 공급유닛(210) 및 가스 토출유닛(220)을 포함할 수 있다.4 and 5, the
가스 공급유닛(210)은 챔버(110) 측벽에 배치되는 분배본체(210a)를 포함한다. 분배본체(210a)는 가스 공급유닛(210)의 외형을 형성한다. 분배본체(210a)는 막대 형태로 마련되며, 가스 유입공(211), 가스 확산실(212) 및 가스 분배공(213)을 포함할 수 있다.The
가스 유입공(211)은 챔버(110) 외측 방향을 향하는 분배본체(210a) 일측벽에 마련되어, 공정가스 공급장치(140)와 연결된다. 이때, 가스 유입공(211)은 단일로 마련될 수 있으나, 필요에 따라 복수 개로 마련되어도 무방하다.The
가스 확산실(212)은 분배본체(210a) 내부에 중공 형태로 마련되어, 가스 유입공(211)을 통해 유입되는 공정가스가 분배본체(210a) 내부 전영역에서 확산되도록 한다. The
가스 분배공(213)은 가스 확산실(212)에서 확산된 공정가스를 가스 토출유닛(220)으로 제공한다. 가스 분배공(213)은 분배본체(210a) 상측벽에 복수 개로 나열되어, 가스 확산실(212)의 공정가스가 복수의 경로를 통해 분배본체(210a) 상측으로 배출되도록 한다. 다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 가스 분배공(213)은 단일로 형성될 수 있다.The
한편, 분배본체(210a)의 상부에는 폭 방향으로 상호 마주하도록 배치되는 한 쌍의 차폐부(214)가 배치될 수 있다. 한 쌍의 차폐부(214)는 복수 개의 가스 분배공(213)을 사이에 두고 서로 마주하도록 배치되어 가스 분배공(213)을 통해 분배본체(210a) 상부로 배출되는 공정가스가 분배본체(210a) 상부 측방을 통해 배출되는 것을 저지한다.On the other hand, a pair of shielding
한편, 가스 토출유닛(220)은 한 쌍의 가스 공급유닛(210) 사이에 지지될 수 있다. 가스 토출유닛(220)은 공급 플레이트(221) 및 가스 가이드부(222)를 포함할 수 있다.On the other hand, the
공급 플레이트(221)는 클린키트(123) 하측에서 한 쌍의 가스 공급유닛(210) 사이에 지지될 수 있다. 이때, 공급 플레이트(221)는 클린키트(123) 하측에 이격 배치되며, 상부면이 분배본체(210a)의 상부면과 동일한 높이에 배치될 수 있다.The
그리고 가스 가이드부(222)는 복수 개로 마련되어 공급 플레이트(221) 상측에 나열된다. 이때, 가스 가이드부(222)는 공급 플레이트(221)의 길이 방향으로 길게 배치되어, 공급 플레이트(221) 상부에 복수의 가스 분사실(220a)이 형성되도록 한다. 이때, 복수 개의 가스 가이드부(222) 중 가장 테두리 영역에 배치되어 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 가스 가이드부(222)는 차폐부(214)에 접촉하도록 배치된다. 이에, 가스 분배공(213)을 통해 분배본체(210a) 상측으로 유출된 공정가스는 샤워헤드(200) 외측으로 유출되지 않고 복수의 가스 분사실(220a)로 유입되도록 할 수 있다. A plurality of
그리고 복수의 가스 분사실(220a)로 각각 유입된 공정가스는 공급 플레이트(221)에 형성된 복수 개의 토출공(221a)을 통해 피처리 기판(10)을 향해 확산되어, 챔버(110) 내부에 플라즈마가 발생되도록 할 수 있다.The process gas introduced into each of the plurality of
한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가스 분배유닛과 가스 공급유닛의 다양한 배치상태에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 다만, 상술된 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 동일한 참조부호를 부여하도록 한다. In the following, various arrangements of the gas distribution unit and the gas supply unit will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of the above-described components will be omitted and the same reference numerals will be given.
도 6 및 도 7은 본 실시예에 따른 가스 분배유닛과 가스 공급유닛의 다양한 배치 상태를 나타낸 샤워헤드의 저면도이다.6 and 7 are bottom views of a showerhead showing various arrangements of the gas distribution unit and the gas supply unit according to the present embodiment.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 샤워헤드(200)는 가스 공급유닛(210)과 가스 토출유닛(220)이 다양한 형태로 배치될 수 있다.6 and 7, in the
먼저, 도 6a와 같이, 클린키트(123) 하측에는 단일의 가스 토출유닛(220)이 배치될 수 있다. 이때, 가스 토출유닛(220)은 한 쌍의 가스 공급유닛(210)에 의해 챔버(110) 측벽에 지지되어 챔버(110) 내부로 공정가스가 원활하게 공급되도록 할 수 있다. First, as shown in FIG. 6A, a single
또한, 도 6a와 같이, 클린키트(123) 하측에는 복수 개의 가스 토출유닛(220)이 배치될 수 있다. 다만, 본 실시예서는 두 개의 가스 토출유닛(220)이 배치되는 것을 설명하고 있으나, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 것으로 가스 토출유닛(220)의 개수는 한정하지 않는다. Also, as shown in FIG. 6A, a plurality of
또한, 본 실시예서는 하나의 가스 토출유닛(220)이 한 쌍의 가스 공급유닛(210)에 연결되는 것을 개시하고 있으나, 복수 개의 가스 토출유닛(220)이 한 쌍의 가스 공급유닛(210)에 지지되는 실시예도 가능하다.Although the present embodiment discloses that one
한편, 도 7과 같이, 피처리 기판(10)이 대면적으로 마련될 경우 클린키트(123)는 복수 개로 마련될 수 있다. 이때, 샤워헤드(200)는 복수 개의 가스 토출유닛(220)을 포함하며, 가스 토출유닛(220)은 일측이 챔버(110) 측벽에 지지되고 타측이 리드 프레임(150)에 지지될 수 있다. 즉, 도 7a와 같이 복수 개의 가스 토출유닛(220)을 포함할 경우 복수 개의 가스 토출유닛(220)은 챔버(110)와 리드 프레임(150)에 각각 지지될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 7, when the
또한, 도 7b와 같이 챔버(110) 중심으로부터 대각선 방향으로 가스 토출유닛(220)이 배치될 수 있다. 이때, 가스 토출유닛(220)을 지지하는 가스 공급유닛(210)은 챔버(110) 및 리드 프레임(150) 형태에 따라 절곡영역을 가질 수 있다.Also, as shown in FIG. 7B, the
이와 같이, 샤워헤드 및 기판 처리 장치는 공정가스의 공급량 제어가 용이하여 보다 양질의 기판을 제조할 수 있고, 샤워헤드의 무게를 줄여 리드 처짐에 따른 공정불량 발생 및 유지보수의 어려움을 해결할 수 있는 효과가 있다.As described above, the showerhead and the substrate processing apparatus can easily control the supply amount of the process gas and can manufacture a better quality substrate, and can reduce the weight of the showerhead, It is effective.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.One embodiment of the invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
100 : 기판 처리장치
110 : 챔버
120 : 플라즈마 발생유닛
130 : 분배노드
140 : 공정가스 공급장치
150 : 리드 프레임
100: substrate processing apparatus
110: chamber
120: Plasma generating unit
130: distribution node
140: Process gas supply device
150: Lead frame
Claims (14)
상기 기판 상부에 배치되는 플레이트;
상기 챔버 측벽에 배치되어, 상기 플레이트 하측으로 공정가스를 공급하는 가스 공급유닛; 및
상기 가스 공급유닛에 지지되어 상기 가스 공급유닛으로부터 제공되는 상기 공정가스를 상기 기판을 향해 분사하며, 상기 플레이트보다 작은 면적으로 마련되는 가스 토출유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
A chamber defining a process region of the substrate;
A plate disposed on the substrate;
A gas supply unit disposed on the chamber side wall for supplying a process gas to a lower side of the plate; And
And a gas discharge unit supported by the gas supply unit and injecting the process gas supplied from the gas supply unit toward the substrate, the gas discharge unit being provided in a smaller area than the plate.
상기 가스 토출유닛은
상기 플레이트의 하측에서 상기 기판을 향하는 일면이 상기 플레이트보다 작은 면적을 갖도록 마련되고, 상기 플레이트 하측으로 공급되는 상기 공정가스가 상기 기판을 향해 분사되도록 하는 복수 개의 토출공이 형성되는 공급 플레이트와,
상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이에 나열되어, 상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이로 공급되는 상기 공정가스를 복수의 경로로 분기하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
The gas discharge unit
A supply plate having a plurality of discharge holes for discharging the process gas supplied to a lower side of the plate toward the substrate, the supply plate having a surface smaller than the plate,
And a guide portion which is arranged between the plate and the supply plate and which divides the process gas supplied between the plate and the supply plate into a plurality of paths.
상기 가이드부는
상기 공급 플레이트에 지지되어 상기 공정가스의 공급방향으로 연장되는 복수 개의 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
3. The method of claim 2,
The guide portion
And a plurality of frames supported by the supply plate and extending in the supply direction of the process gas.
상기 가스 공급유닛은
외부로부터 상기 공정가스 공급되는 가스 유입공이 형성되는 분배본체와,
상기 분배본체 내부에서 상기 가스 유입공에 연통되어 상기 공정가스가 상기 분배본체 내부에서 확산되도록 하는 가스 확산실과,
상기 가스 확산실에 연통되어 상기 공정가스가 상기 가스 토출유닛을 향해 공급되도록 하는 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
The gas supply unit
A distribution body in which a gas inflow hole to be supplied with the process gas from the outside is formed,
A gas diffusion chamber communicating with the gas inlet hole in the distribution body to diffuse the process gas inside the distribution body;
And a path communicating with the gas diffusion chamber to supply the process gas toward the gas discharge unit.
상기 경로는
상기 가스 확산실로부터 상기 챔버 내부를 향하는 상기 분배본체의 일면 상부로 연장되는 가스 분배공으로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
The path
And a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to an upper portion of one side of the distribution body toward the inside of the chamber.
상기 경로는
상기 가스 확산실로부터 상기 분배본체의 상면으로 연장되는 가스 분배공을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
The path
And a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to an upper surface of the distribution body.
상기 플레이트는 클린키트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plate comprises a clean kit.
상기 기판 상부에 배치되는 플레이트;
상기 챔버 측벽에 배치되어, 상기 플레이트 하측으로 공정가스를 공급하는 가스 공급유닛; 및
상기 가스 공급유닛에 지지되어 상기 가스 공급유닛으로부터 제공되는 상기 공정가스를 상기 기판을 향해 분사하며, 상기 플레이트보다 작은 면적으로 마련되는 가스 토출유닛을 포함하는 샤워헤드.
A showerhead provided in a chamber for processing a substrate and supplying a process gas into the chamber,
A plate disposed on the substrate;
A gas supply unit disposed on the chamber side wall for supplying a process gas to a lower side of the plate; And
And a gas discharge unit supported by the gas supply unit and injecting the process gas supplied from the gas supply unit toward the substrate, the gas discharge unit being provided in a smaller area than the plate.
상기 가스 토출유닛은
상기 플레이트의 하측에서 상기 기판을 향하는 일면이 상기 플레이트보다 작은 면적을 갖도록 마련되고, 상기 플레이트 하측으로 공급되는 상기 공정가스가 상기 기판을 향해 분사되도록 하는 복수 개의 토출공이 형성되는 공급 플레이트와,
상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이에 나열되어, 상기 플레이트와 상기 공급 플레이트 사이로 공급되는 상기 공정가스를 복수의 경로로 분기하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
9. The method of claim 8,
The gas discharge unit
A supply plate having a plurality of discharge holes for discharging the process gas supplied to a lower side of the plate toward the substrate, the supply plate having a surface smaller than the plate,
And a guide portion which is arranged between the plate and the supply plate and branches the process gas supplied between the plate and the supply plate into a plurality of paths.
상기 가이드부는
상기 공급 플레이트에 지지되어 상기 공정가스의 공급방향으로 연장되는 복수 개의 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
10. The method of claim 9,
The guide portion
And a plurality of frames supported by the supply plate and extending in a direction of supplying the process gas.
상기 가스 공급유닛은
외부로부터 상기 공정가스 공급되는 가스 유입공이 형성되는 분배본체와,
상기 분배본체 내부에서 상기 가스 유입공에 연통되어 상기 공정가스가 상기 분배본체 내부에서 확산되도록 하는 가스 확산실과,
상기 가스 확산실에 연통되어 상기 공정가스가 상기 가스 토출유닛을 향해 공급되도록 하는 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
9. The method of claim 8,
The gas supply unit
A distribution body in which a gas inflow hole to be supplied with the process gas from the outside is formed,
A gas diffusion chamber communicating with the gas inlet hole in the distribution body to diffuse the process gas inside the distribution body;
And a path communicating with the gas diffusion chamber so that the process gas is supplied toward the gas discharge unit.
상기 경로는
상기 가스 확산실로부터 상기 챔버 내부를 향하는 상기 분배본체의 일면 상부로 연장되는 가스 분배공으로 마련되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
12. The method of claim 11,
The path
And a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to an upper portion of one side of the distribution body toward the inside of the chamber.
상기 경로는
상기 가스 확산실로부터 상기 분배본체의 상면으로 연장되는 가스 분배공을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.
12. The method of claim 11,
The path
And a gas distribution hole extending from the gas diffusion chamber to the upper surface of the distribution body.
상기 플레이트는 클린키트를 포함하는 것을 특징으로 하는 샤워헤드.9. The method of claim 8,
Wherein the plate comprises a clean kit.
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KR20160012739A (en) | 2014-07-25 | 2016-02-03 | 엘아이지인베니아 주식회사 | An plasma process apparatus and an antenna assembly for that |
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