KR20210127087A - 기체 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20210127087A
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김재현
김대연
이정호
장현수
전연종
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에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이.
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Abstract

전력 소실을 방지하고 높은 공정 재현성을 달성할 수 있는 기판 처리 장치는, 격벽 및 격벽 아래에 배치된 처리 유닛을 포함하고, 상기 처리 유닛은 도전성 몸체 및 상기 도전성 몸체와 일체로 형성된 적어도 하나의 도전성 돌출부를 포함한다.

Description

기체 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Gas supplying unit and substrate processing apparatus including the same}
[0001] 본 발명은 기체 공급 유닛 및 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판을 처리하는데 사용되는 기체 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
[0002] 반도체 혹은 디스플레이 제조 장치에서 고온에서 기판을 처리할 때, 높은 온도의 분위기로 공정이 진행되어야 하는 경우가 있다. 이 경우 높은 온도의 분위기로 인해, 반응기가 변형되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 반응기의 변형으로 인해, 전력의 소실(특히, 플라즈마 공정에서의 RF 전력) 등이 발생하고 공정재현성이 저하될 수 있다.
[0003] 높은 온도의 분위기에서의 반응기의 변형 문제는 한국특허공보 제10-2011-0058534호에도 언급되어 있다. 구체적으로, 해당 문헌의 단락 [0004]에서는 기판의 대형화에 따라 가스 분사판이 대형으로 제작되고 있고, 열에 의해 변형이 심해져서 증착되는 박막의 두께 균일성이 저하되고 있다고 언급하고 있다.
[0004] 본 발명이 해결하고자 하는 과제들 중 하나는, 전술한 바와 같은 고온 공정에서의 반응기 변형 및 이로 인한 전력 소실 문제와 공정재현성 저하 문제를 방지할 수 있는 기체 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
[0005] 추가적인 측면들이 이어지는 발명의 상세한 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 부분적으로는 발명의 상세한 설명으로부터 명백할 것이며, 또는 본 개시서의 제시된 실시예의 실행에 의해 학습될 수 있다.
[0006] 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들의 일 측면에 따르면, 기판 처리 장치는, 격벽; 및 격벽 아래에 배치된 처리 유닛을 포함하고, 상기 처리 유닛은, 도전성 몸체; 및 상기 도전성 몸체와 일체로 형성된 적어도 하나의 도전성 돌출부를 포함할 수 있다.
[0007] 상기 기판 처리 장치의 일 예에 따르면, 상기 도전성 몸체와 상기 도전성 돌출부 사이에 배치된 금속 연결부(conductive joint)를 더 포함하고, 상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 금속 연결부는 일체로 형성될 수 있다.
[0008] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 금속 연결부는 소정의 곡률을 가질 수 있다.
[0009] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 금속 연결부는 오목한 형상을 가질 수 있다.
[0010] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 상기 도전성 몸체와 상기 도전성 돌출부 사이에 배치된 용접 연결부(weld joint)를 더 포함할 수 있다.
[0011] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 용접 연결부는 필레트 용접(fillet weld)을 포함할 수 있다.
[0012] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 필레트 용접은 오목 형상을 가질 수 있다.
[0013] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 용접 연결부 중 적어도 하나는 열영향부(heat affected portion)를 더 포함하고, 상기 열영향부는 상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 용접 연결부와 다른 물성을 가질 수 있다.
[0014] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 도전성 몸체는, 상기 도전성 몸체의 중심으로부터 제1 반경을 갖도록 이격된 제1 원주를 따라 배치된 복수의 제1 결합홀; 및 상기 도전성 몸체의 중심으로부터 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖도록 이격된 제2 원주를 따라 배치된 복수의 제2 결합홀을 포함하는, 기판 처리 장치.
[0015] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 도전성 몸체 및 상기 도전성 돌출부는 상기 제1 결합홀에 배치된 제1 결합 유닛을 통해 상기 격벽에 고정되고, 상기 도전성 몸체 및 상기 도전성 돌출부는 상기 제2 결합홀에 배치된 제2 결합 유닛을 통해 상기 격벽에 추가로 고정될 수 있다.
[0016] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 도전성 돌출부는 상기 제2 원주 상에 배치될 수 있다.
[0017] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 도전성 몸체는 복수의 분사구가 형성된 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하고, 상기 도전성 돌출부는 상기 제2 면으로부터 돌출될 수 있다.
[0018] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 도전성 돌출부는 상기 제2 면으로부터 상기 격벽을 통과하도록 연장되는 단부를 포함할 수 있다.
[0019] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 전력 공급부를 더 포함하고, 상기 도전성 돌출부의 상기 단부는 상기 전력 공급부와 전기적으로 연결될 수 있다.
[0020] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는, 상기 격벽과 접촉하도록 배치된 가열 유닛; 상기 가열 유닛의 제1 부분의 온도를 측정하도록 구성된 제1 열전대; 및 상기 가열 유닛의 제2 부분의 온도를 측정하도록 구성된 제2 열전대를 더 포함할 수 있다.
[0021] 상기 기판 처리 장치의 다른 예에 따르면, 상기 제1 열전대 및 상기 제2 열전대는, 상기 가열 유닛의 중심에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다.
[0022] 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들의 다른 측면에 따르면, 기체 공급 유닛은, 도전성 몸체; 상기 도전성 몸체로부터 돌출된 도전성 돌출부; 및 상기 도전성 몸체와 상기 도전성 돌출부 사이의 오목 필레트(concave fillet)를 포함할 수 있다.
[0023] 상기 기체 공급 유닛의 일 예에 따르면, 상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 오목 필레트는 금속 밀링(metal milling)에 의해 서로 일체로 형성될 수 있다.
[0024] 상기 기체 공급 유닛의 다른 예에 따르면, 상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 오목 필레트는 금속 접합(metal joining)에 의해 서로 일체로 형성될 수 있다.
[0025] 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들의 다른 측면에 따르면, 기판 처리 장치는, 격벽; 상기 격벽과 접촉하는 가열 유닛; 상기 가열 유닛의 온도를 측정하도록 구성된 복수의 열전대; 도전성 몸체 및 상기 도전성 몸체와 일체로 형성된 적어도 하나의 도전성 돌출부를 갖는 처리 유닛; 상기 처리 유닛을 상기 격벽에 고정하도록 구성된 복수의 제1 결합 유닛; 상기 처리 유닛을 상기 격벽에 고정하도록 구성된 복수의 제2 결합 유닛; 상기 제1 결합 유닛은 제1 원주를 따라 배치되고, 상기 제2 결합 유닛은 상기 제1 원주보다 큰 직경을 갖는 제2 원주를 따라 배치되며, 상기 제1 원주를 따라 배치된 상기 제1 결합 유닛에 의해 달성되는 상기 처리 유닛의 상기 격벽에 대한 고정력은, 상기 제2 원주를 따라 배치된 상기 제2 결합 유닛에 의해 강화될 수 있다.
[0026] 본 개시서의 특정 실시예의 상기 및 다른 측면, 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 취해진 다음의 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
[0027] 도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 단면을 나타내는 도면이다.
[0028] 도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치 에서의 반응 기체(및 잔류 기체)의 흐름을 보여주는 도면이다.
[0029] 도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 다른 단면에서 바라본 단면도이다.
[0030] 도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치에 포함된 처리 유닛을 개략적으로 도시한다.
[0031] 도 5는 도 4의 선 X-X’를 따른 단면도이다.
[0032] 도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치에 포함된 처리 유닛의 일부를 개략적으로 도시한다.
[0033] 도 7은 처리 유닛의 도전성 몸체인 기체 커튼과 도전성 돌출부인 RF 로드가 서로 일체화되지 않고 별도의 구성요소로서 기계적으로 결합된 경우의 실시예를 도시한다.
[0034] 도 8은 섭씨 300도 이상의 고온에서의 기체 커튼의 변형을 도시한다.
[0035] 도 9는 처리 유닛의 변형에 의해 O-링과 같은 실링 수단이 부식된 모습을 도시한다.
[0036] 도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸다.
[0037] 도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 고온에서의 반응기의 변형 정도와 공정 결과를 나타낸다.
[0038] 도 12는 분리형 & 삽입형 RF 로드를 이용한 처리 장치와 본 발명에 따른 RF 로드와 기체 커튼이 일체형인 처리 장치에서의 공정 결과를 나타낸다.
[0039] 도 13은 격벽 상에 배치된 벽 히터(wall heater)및 온도를 측정하는 열전대(TC; thermocouple)를 도시한다.
[0040] 도 14는 이중 열전대를 적용하였을 때의 공정 결과를 나타낸다.
[0041] 도 15는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸다.
[0042] 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은, "및/또는"이라는 용어는 하나 이상의 연관된 나열된 항목의 임의의 및 모든 조합을 포함한다. "최소 하나 이상"과 같은 표현식은 요소 목록 앞에 올 때 전체 요소 목록을 수정하고 목록의 개별 요소를 수정하지 않는다.
[0043] 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
[0044] 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열의 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
[0045] 이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
[0046] 먼저, 도 1을 참고하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치(100)의 단면을 나타내는 도면이다.
[0047] 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(100)에서, 격벽(101)은 기판 지지 플레이트(103)와 접할 수 있다. 보다 구체적으로 격벽(101)의 하부면은 하부 전극으로 작용하는 기판 지지 플레이트(103)와 접하면서 반응 공간이 형성될 수 있다.
[0048] 다시 말해, 기판 지지 플레이트(103)는 격벽(101)과 면 실링하도록 구성될 수 있고, 상기 면 실링에 의해 격벽(101)과 기판 지지 플레이트(103) 사이에 반응 공간(125)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 면 실링에 의해 기체 흐름 제어 유닛(105)과 격벽 사이에 그리고 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(도 3의 3233)와 격벽 사이에 기체 배출 통로(117)가 형성될 수 있다.
[0049] 격벽(101)과 기판 지지 플레이트(103) 사이에는 기체 흐름 제어 유닛(105) 및 처리 유닛(109)이 배치될 수 있다. 기체 흐름 제어 유닛(105)과 처리 유닛(109)은 일체형으로 구성될 수도 있고 분리형으로 구성될 수도 있다. 분리형 구조에서, 상기 기체 흐름 제어 유닛(105)은 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323) 위에 적층될 수 있다. 선택적으로, 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323)도 분리형으로 구성될 수 있으며, 이 경우 처리 유닛(109)은 복수의 관통 홀을 갖는 기체 분사부 및 기체 분사부 상부에 적층된 기체 채널을 포함할 수 있다(도 3 및 도 4 참조).
[0050] 기체 흐름 제어 유닛(105)은 플레이트 및 플레이트로부터 돌출된 측벽(123)을 포함할 수 있다. 측벽(123)에는 측벽(123)을 관통하는 복수의 홀들(111)이 형성될 수 있다.
[0051] 격벽(101)과 기체 흐름 제어 유닛(105) 사이 및 기체 흐름 제어 유닛(105)과 처리 유닛(109) 사이에는 오링(O-ring)과 같은 밀폐부재를 수용할 수 있는 홈(127, 129, 131; groove)들이 형성될 수 있다. 상기 밀폐부재에 의해, 외부기체의 유입이 반응 공간(125) 내로 유입되는 것이 방지될 수 있다. 또한 상기 밀폐부재에 의해 반응 공간(125) 내의 반응 기체가 규정된 경로(다시 말해, 기체 배출 통로(117) 및 기체 유출구(115), 도 2 참조)를 따라 유출될 수 있다. 따라서 상기 반응 기체가 상기 규정된 경로 이외의 영역으로 유출되는 것이 방지될 수 있다.
[0052] 처리 유닛(109)은 축전용량결합(CCP; capacitively coupled plasma) 방식과 같은 플라즈마 공정에서 전극(electrode)으로 사용될 수 있다. 이 경우 처리 유닛(109)은 알루미늄(Al)과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기 축전용량결합 방식에서, 기판 지지 플레이트(103)도 전극으로 사용될 수 있고, 그 결과 제1 전극으로서 작용하는 처리 유닛(109) 및 제2 전극으로서 작용하는 기판 지지 플레이트(103)에 의해 용량 결합이 달성될 수 있다.
[0053] 보다 구체적으로, 외부 플라즈마 생성기(미도시)와 같은 전력 공급부는 도전성 돌출부(도 3의 313)와 전기적으로 연결될 수 있고, 따라서 전력 공급부에서 생성된 전력(예를 들어, RF 전력)은 RF 로드(RF rod)로서 기능하는 도전성 돌출부(313)에 의해 처리 유닛(109)으로 전달될 수 있다. 상기 도전성 돌출부(313)는 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323)로부터 가열 유닛(도 10(a)의 7)의 외부로 연장될 수 있다. 또한, 도전성 돌출부(313)는 처리 유닛(109)에 일체화되도록 형성될 수 있다. 따라서, 도전성 돌출부(313)와 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323) 사이의 별도의 부재를 통한 기계적인 결합은 없을 것이다. 결과적으로 도전성 돌출부(313)는, 도전성 몸체(323)로부터, 기체 흐름 제어 유닛(105)과 격벽(101) 상부를 관통하는 RF 로드 홀(도 3의 303)을 통해 가열 유닛의 외부로 연장될 수 있다.
[0054] 선택적으로, 처리 유닛(109)은 도체로 형성되는 반면에, 기체 흐름 제어 유닛(105)은 세라믹과 같은 절연물질로 이루어짐으로써, 플라즈마 전극으로 사용되는 처리 유닛(109)이 격벽(101)과 절연될 수 있다.
[0055] 도 1에 나타난 바와 같이, 격벽(101) 상부에는 격벽(101)을 관통하고 기체 흐름 제어 유닛(105)의 중심부를 관통하는 기체 유입구(113)가 형성될 수 있다. 또한, 처리 유닛(109) 내부에는 기체 흐름 통로(119)가 추가로 형성되어 있어 외부의 기체 공급부(미도시)에서 기체 유입구(113)를 통해 공급된 반응 기체가 처리 유닛(109)의 각 기체 분사 홀(133)들로 균일하게 공급될 수 있다.
[0056] 또한, 도 1에 나타난 바와 같이, 격벽(101)의 상단에는 기체 유출구(115)가 배치되어 있으며 기체 유입구(113)에 대해 비대칭으로 배치되어 있다. 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 기체 유출구(115)는 기체 유입구(113)에 대해 대칭으로 배치될 수도 있다. 또한 격벽(101)과 기체 흐름 제어 유닛(105)의 측벽(및 처리 유닛(109)의 측벽)이 이격되어, 공정 진행 후 반응 기체의 잔류 기체가 배기되는 기체 배출 통로(117)가 형성될 수 있다.
[0057] 도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치 에서의 반응 기체(및 잔류 기체)의 흐름을 보여주는 도면이다. 화살표는 기체 흐름의 방향을 보여 주는데, 외부의 기체 공급부(미도시)에서 기체 유입구(113)로 공급된 반응 기체는 기체 흐름 통로(119)를 통해 처리 유닛(109) 내부에 형성된 기체 분사 홀(133)로 균일하게 공급될 수 있다.
[0058] 상기 반응 기체의 화학반응이 반응 공간(125) 내에서 혹은 기판(110) 상에서 수행되어 기판(110) 상에 박막이 형성된다. 박막 형성 후의 잔류 기체는 격벽(101)과 처리 유닛(109)의 측벽 사이에 형성된 기체 배출 통로(117)를 거쳐 기체 흐름 제어 유닛(105)의 측벽(123)에 형성된 관통홀(111)들을 통해 기체 흐름 제어 유닛(105)의 내부 공간으로 유입되고 이후 기체 유출구(115)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
[0059] 도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 다른 단면에서 바라본 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기체 흐름 제어 유닛(105)은 측벽(123), 기체 유입구(113), 측벽(123)으로 둘러싸인 플레이트(301), RF 로드 홀(303), 제1 결합홀(305), 제2 결합홀(미도시), 관통홀(111) 및 오링(O-ring)등의 밀폐부재를 수용하는 홈(127)으로 이루어져 있다. 플레이트(301)는 돌출된 측벽(123)으로 둘러싸여 내부가 오목한 형태를 가질 수 있다.
[0060] 기체 흐름 제어 유닛(105)의 일 부분(예를 들어, 가장자리 부분)에는 RF 로드 홀(303)이 제공될 수 있다. RF 로드 홀(303)을 통해, 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323)로부터 연장된 도전성 돌출부(313)가 외부의 플라즈마 공급부(미도시)와 연결될 수 있다.
[0061] 기체 흐름 제어 유닛(105)의 하부에 위치한 처리 유닛(109)은 축전용량결합(CCP; capacitively coupled plasma)방식의 플라즈마 공정에서 전극으로 작용할 수 있다. 이 경우 처리 유닛(109)의 기체 채널(도 4의 323a) 및 기체 분사부(도 4의 323b)에 의해 공급된 기체는 전극으로 작용하는 처리 유닛(109)에 의해 활성화되어 기판 지지 플레이트(103) 상의 기판 상으로 분사될 것이다. 처리 유닛(109)은 도전성 돌출부(313) 및 도전성 돌출부(313)와 일체화된 도전성 몸체(323)를 포함할 수 있다.
[0062] 기체 흐름 제어 유닛(105)의 다른 부분(예를 들어, 중심 부분)에는 외부 반응기체가 유입되는 통로인 기체 유입구(113)가 배치된다. 기체 유입구(113) 주위에는 적어도 2개의 제1 결합홀(305)이 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 결합홀(305)은 처리 유닛(109)의 중심으로부터 제1 반경을 갖도록 이격된 제1 원주를 따라 배치될 수 있다(도 4의 C1 참조).
[0063] 처리 유닛(109)의 기체 흐름 제어 유닛(105)과 도전성 몸체(323)를 연결하도록 구성된 제1 결합 유닛(예를 들어, 스크류)은 상기 제1 결합홀(305)을 관통할 수 있다. 따라서 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323) 및 도전성 몸체(323)와 일체로 형성된 도전성 돌출부(313)는 제1 결합홀(305)에 배치된 제1 결합 유닛을 통해 격벽(101)에 고정될 수 있다.
[0064] 비록 도 3에 도시되지는 않았지만, 제1 결합홀(305)의 외측에는 적어도 2개의 제2 결합홀이 제공될 수 있다. 즉, 제2 결합홀은 처리 유닛(109)의 중심으로부터 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖도록 이격된 제2 원주를 따라 배치될 수 있다(도 4의 C2 참조). 이러한 제2 결합홀의 모습은 도 4 및 도 5에서 더욱 구체적으로 도시되므로 이를 이용하여 후술하기로 한다.
[0065] 일부 실시예에서, 격벽과 접촉하도록 배치된 가열 유닛(도 10a의 7)은 복수의 열전대를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열 유닛의 제1 부분의 온도를 측정하도록 구성된 제1 열전대 및 가열 유닛의 제2 부분의 온도를 측정하도록 구성된 제2 열전대가 가열 유닛 상에 배치될 수 있다. 이러한 제1 열전대 및 제2 열전대는 가열 유닛의 중심에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다.
[0066] 도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치에 포함된 처리 유닛을 개략적으로 도시한다. 도 5는 도 4의 선 X-X’를 따른 단면도이다. 이러한 도 4 및 도 5의 처리 유닛(예를 들어 기체 공급 유닛)은 전술한 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 처리 유닛일 수 있다. 이하 실시예들간 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[0067] 도 4 및 도 5를 참조하면, 처리 유닛(109)은 기판 처리 장치의 기능에 따라 적절한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 처리 유닛(109)은 플라즈마 전력을 인가하기 위한 전극 기능을 수행할 수 있다. 다른 예에서, 처리 유닛(109)은 기체를 공급하도록 구성된 기체 공급 기능을 수행할 수 있다. 또 다른 예에서, 처리 유닛(109)은 전력 공급 기능과 기체 공급 기능 모두를 수행하도록 구성될 수 있다.
[0068] 이하에서는 처리 유닛(109)이 전력 공급 기능과 기체 공급 기능 모두를 수행하도록 구성된 기체 공급 유닛임을 전제로 설명하기로 한다.
[0069] 기판 처리 장치는 증착(식각) 기능을 수행하기 위한 증착(식각) 장치일 수 있고, 반응의 촉진을 위해 플라즈마를 이용할 수 있다. 이 경우 기체 공급 유닛은 플라즈마를 인가 전극으로서 기능하기 위해 도전성 부재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기체 공급 유닛은 도전성 몸체(323) 및 도전성 몸체(323)로부터 돌출 연장된 도전성 돌출부(313)를 포함할 수 있다. 나아가, 기체 공급 유닛은 기체 공급을 위해 복수의 기체유입구를 포함할 수 있다. 기체 공급 유닛의 복수의 기체유입구를 통해, 증착(식각)을 위한 기체가 공급될 수 있다.
[0070] 기체 공급 유닛은 도전성 몸체(323) 및 도전성 돌출부(313)를 포함할 수 있다. 도전성 몸체(323)는 복수의 기체 분사 홀(133)을 갖는 기체 분사부(323b) 및 기체 분사부(323b) 상부에 적층된 기체 채널(323a)을 포함할 수 있다. 기체 분사부(323b) 및 기체 채널(323a)은 일체화되어 단일 몸체로 구현될 수도 있고, 별도의 부분으로 구현될 수도 있다. 도 1은 기체 채널(323a)과 기체 분사부(323b)가 별도로 구현된 경우이며, 기체 채널(323a)과 기체 분사부(323b)는 스크류와 같은 커플러(550)를 통해 상호 결합될 수 있다.
[0071] 도전성 돌출부(313)는 도전성 몸체(323)로부터 돌출되도록 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 도전성 돌출부(313)는 도전성 몸체(323)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313)는 웰딩, 브레이징, 및 솔더링과 같은 용접 공정 및/또는 금속 밀링 공정에 의해 일체로 제조될 수 있다. 이렇게 일체로 제조된 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313) 사이에는 별도의 경계면이 존재하지 않을 것이다.
[0072] 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313) 사이에는 금속 연결부(333)가 형성될 수 있다. 이러한 금속 연결부(333)는 전술한 용접 공정 및/또는 밀링 공정의 결과물로서 형성될 수 있다. 따라서 도전성 몸체(323), 도전성 돌출부(313), 및 금속 연결부(333)는 서로 일체로 형성될 수 있다.
[0073] 일 실시예에서, 금속 연결부(333)는 소정의 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 5에 나타난 바와 같이, 금속 연결부(333)는 오목한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 금속 연결부(333)의 상부 표면(도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313)를 연결하는 표면)은 오목할 수 있다. 상기 오목한 표면은 미리 정해진 곡률을 가질 수 있다. 다른 예에서, 금속 연결부(333)는 볼록한 형상을 갖도록 형성될 수 있고, 상기 볼록한 형상은 미리 정해진 곡률을 가질 수 있다.
[0074] 일부 실시예에서, 금속 연결부(333)는 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313) 사이에 배치된 용접 연결부로 구현될 수도 있다. 즉, 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313) 사이에 금속 연결부(333)를 배치하고 용접 공정을 수행하여, 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313)가 서로 일체화될 수 있다. 다른 실시예에서, 금속 연결부(333)는 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313) 사이에 배치된 밀링 연결부로 구현될 수도 있다. 이러한 밀링 연결부는 일체화된 금속체에 대한 금속 밀링(milling) 공정을 수행하여 형성될 수 있다.
[0075] 일부 실시예에서, 용접 연결부는 용접에 의해 형성된 필레트 용접(concave fillet welding))을 포함할 수 있다. 이러한 필레트 용접의 상부 표면은 오목할 수 있다. 이러한 오목 필레트는 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313) 사이에 배치될 것이다. 이상 오목 필레트가 용접을 이용하여 형성되는 것임을 전제로 설명하였지만, 오목 필레트는 용접이 아닌 다른 공정(예를 들어, 금속 밀링 공정)을 이용하여 형성될 수도 있음에 유의한다. 따라서, 도전성 몸체(323), 도전성 돌출부(313), 및 오목 필레트는, 금속 밀링(metal milling)에 의해 서로 일체로 형성될 수도 있고, 웰딩, 브레이징, 및 솔더링과 같은 금속 접합(metal joining)에 의해 서로 일체로 형성될 수도 있다.
[0076] 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323)는 기체 분사부(323b) 및 기체 채널(323a)을 포함할 수 있다. 기체 분사부(323b) 및 기체 채널(323a)은 일체형으로 구성될 수도 있고 기체 분사 홀들(133)이 있는 기체 분사부(323b)와 기체 분사부(323b) 상부에 적층된 기체 채널(323a)이 분리된 분리형으로 구성될 수도 있다. 도 4 및 도 5의 실시예는 기체 분사부(323b) 및 기체 채널(323a)이 분리형으로 구성된 실시예를 기준으로 도전성 몸체(323)가 도시되어 있다
[0077] 도 4 및 도 5를 참조하면, 기체 분사부(323b) 및 기체 채널(323a)을 포함하는 도전성 몸체(323)는, 제1 면 및 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함할 수 있다. 제1 면은 기체 분사부(323b)의 하면에 대응되고, 제2 면은 기체 채널(323a)의 상면과 대응될 수 있다. 제1 면에는 복수의 분사구가 형성될 수 있고, 제2 면에는 제1 결합홀 및 제2 결합홀이 형성될 수 있다.
[0078] 도전성 돌출부(313)는 기체 채널(323a)의 상면인 제2 면으로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 처리 유닛(109)이 제1 결합홀 및 제2 결합홀을 통해 기판 처리 장치의 격벽(도 3의 101)에 고정되는 경우, 제2 면으로부터 돌출된 도전성 돌출부(313)의 일 단부는 기판 처리 장치의 상기 격벽(도 3의 101)을 통과하도록 연장될 수 있다. 따라서 상기 격벽(도 3의 101) 외부로 연장된 도전성 돌출부(313)의 단부는 전력 공급부(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
[0079] 기체 흐름 제어 유닛(105)과 처리 유닛(109)을 연결하도록 구성된 제2 결합 유닛(예를 들어, 스크류)은 상기 제2 결합홀을 관통할 수 있다. 따라서 처리 유닛(109)의 도전성 몸체(323) 및 도전성 몸체(323)와 일체로 형성된 도전성 돌출부(313)는 제2 결합홀에 배치된 제2 결합 유닛을 통해 격벽(101)에 추가로 고정될 수 있다.
[0080] 일부 실시예에서, 도전성 돌출부(313)는 제1 원주(C1)의 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖는 제2 원주(C2) 상에 돌출될 수 있다. 즉, 일 단면에서 도전성 돌출부(313)는 처리 유닛(109)의 중심으로부터 상기 제2 반경만큼 이격되어 배치될 수 있고, 다른 단면에서 제2 결합홀 역시 처리 유닛(109)의 중심으로부터 상기 제2 반경만큼 이격되어 배치될 수 있다.
[0081] 도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치에 포함된 처리 유닛의 일부를 개략적으로 도시한다. 도 6의 처리 유닛(예를 들어 기체 공급 유닛)은 전술한 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 처리 유닛일 수 있다. 이하 실시예들간 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[0082] 도 6을 참조하면, 처리 유닛의 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313)는 용접 연결부(333')를 이용하여 단일 구조물로 형성될 수 있다. 즉, 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313)를 개별적으로 형성한 뒤, 도전성 몸체(323)와 도전성 돌출부(313) 사이에 필레트 용접을 배치하고 용접 공정을 수행하여, 도전성 몸체(323), 도전성 돌출부(313), 및 용접 연결부(333')가 일체화될 수 있다. 이 경우 상기 도전성 몸체(323), 상기 도전성 돌출부(313), 및 상기 용접 연결부(333') 중 적어도 하나는 열영향부(heat affected portion, 353)를 포함할 수 있다. 이러한 열영향부(353)는, 용접 공정 동안 형성된 것으로서, 상기 도전성 몸체(323)의 물성, 상기 도전성 돌출부(313)의 물성, 및 상기 용접 연결부(333')의 물성과는 다른 물성을 가질 수 있다.
[0083] 도 7은 처리 유닛의 도전성 몸체인 기체 커튼(3)과 도전성 돌출부인 RF 로드(4)가 서로 일체화되지 않고 별도의 구성요소로서 기계적으로 결합된 경우의 실시예를 도시한다.
[0084] 도 7을 참조하면, 반응공간과 직접 접하는 기체 커튼(3)은 반응기 벽(1)의 중심 부분을 관통하는 복수개의 체결 수단, 가령 스크류들에 의해 반응기 벽(1)과 기체 흐름 제어링(2)에 고정되어 있다. 상기 기체 커튼(3)은 RF 전력을 하부에 결합된 기체 분사 수단, 가령 샤워헤드에 전달하도록 도전성 물질로 이루어져 있다. 상기 기체 흐름 제어링(2)은 돌출된 측벽에 형성된 관통홀과 함께 배기 경로를 제공하며 반응기 벽(1)과 기체 커튼(3)사이에서 RF 절연을 위해 절연물질로 구성되어 있다.
[0085] 반응기에서 RF 전력을 전달하는 복수개의 RF 로드(4)는 기체 커튼(3)의 중심부를 기준으로 대칭으로 배치되어 기체 커튼(3)과 연결된다. 즉, 반응 공간에 RF전력을 균일하게 공급하기 위해 복수개의 RF 로드(4)가 반응기 벽(1), 기체 흐름 제어링(2)을 중심부를 기준으로 대칭으로 관통하며 기체 커튼(3)에 삽입된다. 삽입을 위한 RF 로드(4)의 연결 부위는 통상적으로 스크류 형상을 가지며, 상기 스크류 형상의 연결 부위가 기체 커튼(3)에 형성된 홈으로 삽입된다. RF로드의 삽입은 통상적으로 수작업(manual assembly)으로 진행된다. 그러나 고온에서 반응기(1) 및 기체 커튼(3)이 변형됨에 따라 RF로드(4)와 기체 커튼(3)사이의 결합력이 약화되거나 RF로드(4)가 기체 커튼(3)에서 탈착되거나 변형 및 그에 따른 균열이 발생될 수 있다. 이 경우 규정된 RF 전력 공급이 이루어지지 않아 RF 전력 소실(RF power loss)이 발생하게 된다.
[0086] 도 8은 이러한 기체 커튼(3)의 변형을 도시한다. 특히, 기체 커튼(3)이 고온, 가령 300도의 공정 온도에서 변형되는 정도가 도 8에 도시된다. 도 8a는 X축 방향으로 변형되는 정도를 나타내고, 도 8b는 Y축 방향으로 변형되는 정도를 나타낸다.
[0087] 도 8에 나타난 그래프의 중심 부분은 기체 커튼(3)의 중심 부분, 양쪽 끝 부분은 기체 커튼의 주변부를 나타낸다. 즉, 기체 커튼(3)의 주변부가 중심부에 비해 아래 방향으로 쳐지는 것을 나타내며 X, Y축 방향으로 변형되는 정도가 비슷함을 알 수 있다. 기체 커튼(3)의 주변부가 쳐짐에 따라 기체 커튼(3) 주변부와 기체 흐름 제어링(2)사이에 유격이 생기게 되고 반응기 벽(1), 기체 흐름 제어링(2) 그리고 기체 커튼(3)사이에 형성된 배기 통로를 통해 배기되는 세정 기체(ex. NF3)에 노출되어 기체 흐름 제어링(2)과 기체 커튼(3) 사이에 배치된 실링 수단, 가령 O-링이 부식되고 반응 공간내 불순물로 잔존하게 된다(도 9 참조). 또는 공정 중 배기되는 기체가 유격을 통해 유입 및 잔존하게 되고 공정 중 불순물로 작용하게 된다.
[0088] 도 10은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸다. 이 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 전술한 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 변형예일 수 있다. 이하 실시예들간 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[0089] 도 10을 참조하면, RF 로드(4)는 기체 커튼(3)에 일체형(one-body)으로 결합되어 있다. 가령 용접(welding) 등으로 결합될 수 있어 RF로드(4)와 기체 커튼(3)사이의 결합을 강화시켜 고온 공정에서도 RF전력의 누설을 방지할 수 있는 기술적 효과를 가진다. 또한 반응기 벽(1)과 기체 커튼(3)은 체결 수단(5), 가령 스크류 등으로 결합될 수 있다. 상기 체결 수단(5)은 반응기 벽(1), 기체 흐름 제어링(2)을 관통하여 기체 커튼(3)에 결합된다. 상기 기체 커튼(3)의 일면에는 복수개의 체결 홀(6; connection holes)이 제공되며 상기 체결 수단(5)은 상기 체결 홀(6)을 통해 기체 커튼(3)에 결합된다. 기존 기체 커튼(도 7의 3)에서는 체결 홀이 기체 커튼(3)의 중심부에 밀집되어 있으나 본 발명에 따른 기체 커튼(3)에서 체결 홀(3)은 기체 커튼(3)의 중심부뿐만 아니라 주변부에도 형성되어 있어(도 10b 의 6 참조) 반응기 벽(1)과 기체 커튼(3)사이의 결합을 강화시키고 고온에서도 기체 커튼(2)이 변형되는 것을 방지할 수 있는 기술적 효과를 가진다.
[0090] 도 10a는 도 10b의 A-A'면을 따라 본 반응기의 단면으로서 두 개의 RF 로드(4)와 두 개의 체결 수단(5)이 기체 커튼(3)에 결합된 것을 보여준다. 도 10에서 알 수 있듯이 기체 커튼(3)에 RF 전력의 균일한 공급을 위해 RF로드(4)는 기체 커튼(3)의 중심부를 기준으로 하여 대칭적으로 배치되고, 체결 홀(6) 역시 반응기 벽(1)과 기체 커튼(3)사이의 균일한 결합력을 위해 기체 커튼(3)의 중심부를 기준으로 하여 대칭적으로 배치된다. 도 10에서 RF로드(4)는 두 개, 체결 수단(5) 및 체결 홀(6)은 8 개가 배치되었으나 그 수는 이에 한정되지 않는다.
[0091] 도 11은 도 10에 따라 기체 커튼(3)의 중심부와 주변부에 복수개의 체결 수단(5) 및 체결 홀(6)을 적용했을 때 고온에서 반응기의 변형 정도와 공정 결과를 나타내었다.
[0092] 도 11에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 반응기에 있어 고온에서 기체 커튼 주변부의 변형은 도 8에 나타난 변형에 비해 현저히 낮아졌음을 알 수 있다. 즉 본 발명에 따른 반응기에 있어 기체 커튼 주변부에 체결 수단을 추가함으로써 기체 커튼의 물리적 변형을 억제할 수 있는 기술적 효과를 가진다.
[0093] 도 12는 분리형 & 삽입형 RF 로드를 이용한 처리 장치(도 7)와 본 발명에 따른 RF 로드와 기체 커튼이 일체형인 처리 장치(도 10)에서의 공정 결과를 나타낸다. 공정은 300도의 공정 온도에서 플라즈마 원자층 공정을 이용하여 SiO2막을 증착하였다.
[0094] 도 12의 아래 부분(B 부분)은 도 7에서와 같이 RF로드가 기체 커튼에 삽입되는 구조에서의 공정 결과이며 도 12의 윗부분(A 부분)은 도 7에서와 같이 RF로드와 기체 커튼이 일체형인 구조에서의 공정 결과이다. 도 12에 나타난 바와 같이, RF로드와 기체 커튼이 일체형인 구조의 반응기에서 공정 범위(process window)가 분리형 구조의 반응기에서 보다 훨씬 넓은 것을 알 수 있다. 즉 일체형 구조에서 더 넓은 범위의 RF 전력에서 안정적 공정이 가능함을 알 수 있다. 이는 일체형 구조에서 RF로드와 기체 커튼 간의 결합이 그대로 유지됨으로써 RF 전력 소실이 대폭 감소함을 알 수 있다.
[0095] 구체적으로 도 12에 따르면 분리형 구조의 처리 장치를 갖는 반응기에서는 RF 전력이 200 와트 이하, 1000 와트 이상에서는 기판상에 박막 증착이 되지 않았으나, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 일체형 구조의 처리 장치를 갖는 반응기에서는 공정 가능한 RF 전력 범위가 100 와트 내지 1600 와트까지 넓어졌음을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서는 기존 반응기에서 수작업(manual assembly)으로 인한 공정 불량 및 공정 재현성 저하를 방지할 수 있는 기술적 효과를 가진다.
[0096] 고온 공정에 영향을 주는 추가 공정 변수로서, 전술한 반응기 벽과 기체 커튼 사이의 물리적 체결 구조, RF로드와 기체 커튼 사이의 물리적 체결 구조 외에도 반응기 벽에서의 균일한 온도 분포가 중요한 역할을 한다. 반응기 벽 표면에서의 균일하지 않은 온도 분포는 냉점(cold spot)을 발생시키고 공정 재현성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 도 13은 이러한 문제를 해결하기 위해 도입된 격벽 상에 배치된 벽 히터(wall heater) 및 온도를 측정하는 열전대(TC; thermocouple)를 도시한다.
[0097] 도 13을 참조하면, 반응기 벽 히터(7)는 내부에 발열체를 포함하는 재질로 이루어져 있다. 반응기의 반응기 벽 히터의 온도를 측정하는 열전대(9; TC)가 반응기 벽 히터(7)의 일 측면에만 배치되는 경우, 반응기 벽 히터와 반응기 벽 상부의 온도 분포가 균일하지 않을 수 있다. 따라서 본 발명에서는 보다 균일한 온도 측정 및 가열을 위해 복수개의 열전대를 배치하였다. 열전대는 서로 마주보도록 배치하고 더욱 바람직하게는 반응기 벽 히터의 중심을 기준으로 대칭되도록 배치하도록 한다. 또한 반응기 벽 상부에 온도가 상대적으로 낮은 냉점(cold spot)이 발생하는 것을 방지하기 위해 반응기 벽 히터(7)는 RF 로드, 기체 커튼 체결 수단, 배기 포트 및 기체 유입구가 지나는 통로만 개방되도록 한다. 구체적으로, 반응기 벽 히터(7)에는 두 개의 열전대(9), 8개의 스크류 홀(10), 2개의 RF 로드 홀(11) 및 중심부에는 기체 유입구 홀(13)이 배치되고 그 외의 영역은 반응기 벽 히터(8)가 배치되어 하부의 반응기 벽 상부에 냉점(cold spot)이 생성되지 않게 하였다.
[0098] 도 14는 이중 열전대(TC)를 적용하였을 때의 공정 결과를 나타낸다.
[0099] 도 14를 참조하면, 이중 TC를 네 개의 반응기 R1, R2, R3 및 R4가 있는 다중 챔버 시스템에 적용했을 때 각 반응기 R1, R2, R3 및 R4에서 기판의 중심부(inside)와 주변부(outside)의 박막 두께 편차는 기준 값인 2.0 Å
Figure pat00001
이하이고 반응기간 박막 두께 편차는 기준값인 13 Å 이하이다. 따라서, 이중 TC를 구현함으로써, 기판 내, 그리고 반응기간 공정 재현성이 허용 가능한 편차 내로 구현됨을 알 수 있다.
[00100] 도 15는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸다. 이 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 전술한 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 변형예일 수 있다. 이하 실시예들간 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[00101] 도 15를 참조하면, 반응기 구조로서 전술한 일체형 RF 로드, 복수개의 체결 수단(도 10) 및 반응기 벽 히터(도 13)를 적용하였다. 일체형 RF 로드인 도전성 돌출부는 기체 커튼인 도전성 몸체로부터 연장되도록 형성되며, 복수개의 체결 수단(미도시)은 처리 유닛(PU)을 격벽(RW)에 고정하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 처리 유닛(PU)과 격벽(RW) 사이에 흐름 제어 링(FCR)이 배치될 수 있고, 따라서 처리 유닛(PU) 및 흐름 제어 링(FCR)은 체결 수단에 의해 격벽(RW)에 고정될 수 있다.
[00102] 체결 수단은 제1 원주(C1)를 따라 배치된 제1 결합 유닛 및 제2 원주(C2)를 따라 배치된 제2 결합 유닛을 포함할 수 있다. 따라서 상기 제1 원주(C1)를 따라 배치된 상기 제1 결합 유닛에 의해 달성되는 상기 처리 유닛(PU)의 상기 격벽(RW)에 대한 고정력은, 상기 제2 원주(C2)를 따라 배치된 상기 제2 결합 유닛에 의해 강화될 수 있다. 결과적으로 고온에서 발생하는 처리 유닛(PU)의 쳐짐 현상이 방지될 수 있다.
[00103] 나아가 가열 유닛(HU)이 격벽(RW)과 접촉하도록 배치되며, 가열 유닛(HU)의 온도는 복수의 열전대(TC1, TC2)에 의해 측정된다. 이러한 구성들을 통해, 고온에서 플라즈마 공정시 반응기의 변형을 최소화하고 RF 전력 소실을 방지할 수 있다. 또한 반응기 벽 상부의 온도 분포를 균일하게 함으로써 기판 내와 반응기 간 공정 재현성을 구현할 수 있다.
[00104] 본 발명을 명확하게 이해시키기 위해 첨부한 도면의 각 부위의 형상은 예시적인 것으로 이해하여야 한다. 도시된 형상 외의 다양한 형상으로 변형될 수 있음에 주의하여야 할 것이다.
[00105] 본 명세서에 설명된 실시예는 제한의 목적이 아닌 설명적인 의미로만 고려되어야한다는 것을 이해해야 한다. 각 실시예 내의 특징 또는 측면의 설명은 일반적으로 다른 실시 예의 다른 유사한 특징 또는 측면에 대해 이용 가능한 것으로 간주되어야한다. 하나 이상의 실시예가 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 다음의 청구 범위에 의해 정의된 바와 같은 개시 내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 격벽; 및
    격벽 아래에 배치된 처리 유닛을 포함하고,
    상기 처리 유닛은,
    도전성 몸체; 및
    상기 도전성 몸체와 일체로 형성된 적어도 하나의 도전성 돌출부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 도전성 몸체와 상기 도전성 돌출부 사이에 배치된 금속 연결부(conductive joint)를 더 포함하고,
    상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 금속 연결부는 일체로 형성된, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 연결부는 소정의 곡률을 갖는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 연결부는 오목한 형상을 갖는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전성 몸체와 상기 도전성 돌출부 사이에 배치된 용접 연결부(weld joint)를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 용접 연결부는 필레트 용접(fillet weld)을 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 필레트 용접은 오목 형상을 갖는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 용접 연결부 중 적어도 하나는 열영향부(heat affected portion)를 더 포함하고,
    상기 열영향부는 상기 도전성 몸체의 물성, 상기 도전성 돌출부의 물성, 및 상기 용접 연결부의 물성과 다른 물성을 갖는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전성 몸체는,
    상기 도전성 몸체의 중심으로부터 제1 반경을 갖도록 이격된 제1 원주를 따라 배치된 복수의 제1 결합홀; 및
    상기 도전성 몸체의 중심으로부터 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖도록 이격된 제2 원주를 따라 배치된 복수의 제2 결합홀을 포함하는, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 도전성 몸체 및 상기 도전성 돌출부는 상기 제1 결합홀에 배치된 제1 결합 유닛을 통해 상기 격벽에 고정되고,
    상기 도전성 몸체 및 상기 도전성 돌출부는 상기 제2 결합홀에 배치된 제2 결합 유닛을 통해 상기 격벽에 추가로 고정되는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 적어도 하나의 도전성 돌출부는 상기 제2 원주 상에 배치되는, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전성 몸체는 복수의 분사구가 형성된 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 포함하고,
    상기 도전성 돌출부는 상기 제2 면으로부터 돌출된, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 도전성 돌출부는 상기 제2 면으로부터 상기 격벽을 통과하도록 연장되는 단부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 전력 공급부를 더 포함하고,
    상기 도전성 돌출부의 상기 단부는 상기 전력 공급부와 전기적으로 연결된, 기판 처리 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽과 접촉하도록 배치된 가열 유닛;
    상기 가열 유닛의 제1 부분의 온도를 측정하도록 구성된 제1 열전대;
    상기 가열 유닛의 제2 부분의 온도를 측정하도록 구성된 제2 열전대를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 열전대 및 상기 제2 열전대는, 상기 가열 유닛의 중심에 대하여 대칭적으로 배치된, 기판 처리 장치.
  17. 도전성 몸체;
    상기 도전성 몸체로부터 돌출된 도전성 돌출부; 및
    상기 도전성 몸체와 상기 도전성 돌출부 사이의 오목 필레트(concave fillet)를 포함하는 기체 공급 유닛.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 오목 필레트는 금속 밀링(metal milling)에 의해 서로 일체로 형성되는, 기체 공급 유닛.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 도전성 몸체, 상기 도전성 돌출부, 및 상기 오목 필레트는 금속 접합(metal joining)에 의해 서로 일체로 형성되는, 기체 공급 유닛.
  20. 격벽;
    상기 격벽과 접촉하는 가열 유닛;
    상기 가열 유닛의 온도를 측정하도록 구성된 복수의 열전대;
    도전성 몸체 및 상기 도전성 몸체와 일체로 형성된 적어도 하나의 도전성 돌출부를 갖는 처리 유닛;
    상기 처리 유닛을 상기 격벽에 고정하도록 구성된 복수의 제1 결합 유닛;
    상기 처리 유닛을 상기 격벽에 고정하도록 구성된 복수의 제2 결합 유닛;
    상기 제1 결합 유닛은 제1 원주를 따라 배치되고, 상기 제2 결합 유닛은 상기 제1 원주보다 큰 직경을 갖는 제2 원주를 따라 배치되며,
    상기 제1 원주를 따라 배치된 상기 제1 결합 유닛에 의해 달성되는 상기 처리 유닛의 상기 격벽에 대한 고정력은, 상기 제2 원주를 따라 배치된 상기 제2 결합 유닛에 의해 강화되는, 기판 처리 장치.
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