WO2024043448A1 - 기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2024043448A1
WO2024043448A1 PCT/KR2023/007369 KR2023007369W WO2024043448A1 WO 2024043448 A1 WO2024043448 A1 WO 2024043448A1 KR 2023007369 W KR2023007369 W KR 2023007369W WO 2024043448 A1 WO2024043448 A1 WO 2024043448A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
baffle plate
spray
unit
process gas
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/007369
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
강동석
Original Assignee
한화정밀기계 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화정밀기계 주식회사 filed Critical 한화정밀기계 주식회사
Publication of WO2024043448A1 publication Critical patent/WO2024043448A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45591—Fixed means, e.g. wings, baffles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a showerhead manufacturing apparatus, and more specifically, to a substrate processing apparatus equipped with a showerhead manufactured with reference to a substrate map, and a showerhead manufacturing apparatus for manufacturing the showerhead.
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the raw material gas may cause a chemical reaction on the surface of the substrate to form a thin film.
  • atomic layer thin film deposition a layer of raw material attached to the surface of the substrate forms a thin film, making it possible to form a thin film with a thickness similar to the diameter of an atom.
  • the thin film is preferably formed to a uniform thickness over the entire surface of the substrate. However, depending on the characteristics of the showerhead, the thickness of the thin film may be formed non-uniformly. If the thickness of the thin film is formed unevenly, the defect rate may increase.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device equipped with a showerhead manufactured with reference to a substrate map, and a showerhead manufacturing device for manufacturing the showerhead.
  • a substrate processing apparatus includes a process chamber that provides a process space for processing a substrate, and a showerhead provided in the process chamber and spraying a process gas to the substrate, wherein the showerhead includes an injection body that receives the process gas, and an injection unit disposed on one side of the injection body to inject the process gas introduced into the injection body, and the injection body is sprayed by the process gas injected from the injection unit. It includes a baffle plate manufactured using map data regarding the thickness distribution of a thin film deposited on a test substrate.
  • the baffle plate is disposed on an inner surface of the spray body opposite to the spray direction of the spray unit.
  • the baffle plate has a shape in which the distance from the spray unit increases as the thickness of the thin film deposited on the test substrate increases.
  • the baffle plate has a shape in which the distance from the spray unit increases or decreases as it progresses from the center to the edge.
  • the baffle plate is formed so that the distance from the spray unit changes in some areas.
  • a portion of the surface of the baffle plate facing the spray unit has a raised or depressed shape.
  • the baffle plate is detachable from the spray body.
  • a showerhead manufacturing device includes an input unit that receives map data regarding the thickness distribution of a thin film deposited on a test substrate by process gas sprayed from the showerhead, and a map data analysis unit that analyzes the map data. , and a modeling unit that models the shape of the baffle plate provided in the showerhead according to the analysis results.
  • the showerhead includes a spray body that receives the process gas, and a spray portion disposed on one side of the spray body to spray the process gas introduced into the spray body, and the baffle plate is located on a side opposite to the spray direction of the spray portion. is disposed on the inner side of the injection body.
  • the baffle plate has a shape in which the distance from the spray unit increases as the thickness of the thin film deposited on the test substrate increases.
  • the baffle plate has a shape in which the distance from the spray unit increases or decreases as it progresses from the center to the edge.
  • the baffle plate is formed so that the distance from the spray unit changes in some areas.
  • a portion of the surface of the baffle plate facing the spray unit has a raised or depressed shape.
  • the baffle plate is detachable from the spray body.
  • FIG. 1 is a diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram showing the substrate support moved to the process point.
  • Figure 3 is a diagram showing a thin film deposited so that the thickness decreases as it progresses from the center of the substrate to the edge.
  • Figure 4 is a diagram showing a thin film deposited so that the thickness increases as it progresses from the center of the substrate to the edge.
  • Figure 5 is a diagram showing a thin film deposited so that the thickness changes in some areas of the substrate.
  • Figure 6 is a diagram showing a thin film deposited to include a raised portion.
  • Figure 7 is a diagram showing a thin film deposited to include a recessed portion.
  • FIG. 8 is a diagram showing a thin film deposited so that raised portions and depressed portions are repeated along the circumferential direction of the substrate.
  • Figure 9 is a diagram showing that the baffle plate is shaped so that the distance between the spray unit and the baffle plate decreases as it progresses from the center of the baffle plate to the edge.
  • FIG. 10 is a diagram showing that the baffle plate is shaped so that the distance between the spray unit and the baffle plate increases as it progresses from the center of the baffle plate to the edge.
  • Figure 11 is a diagram showing that the shape of the baffle plate is formed so that the distance from the spray unit changes in some areas.
  • Figure 12 is a view showing the shape of the baffle plate to include a recessed portion.
  • Figure 13 is a view showing the shape of the baffle plate to include a raised portion.
  • Figure 14 is a diagram for explaining that the baffle plate is detachable from the spray body.
  • Figure 15 is a block diagram of a showerhead manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a substrate support unit moved to a process point.
  • the substrate processing apparatus 10 includes a process chamber 100, a cover 200, a substrate supporter 300, a driver 400, and a showerhead 500. and a control unit 600.
  • the process chamber 100 provides a processing space for processing the substrate 700.
  • the process chamber 100 may include an exhaust duct 110, an outlet 120, and a discharge transfer hole 130.
  • the exhaust duct 110 may provide a path for discharging emissions such as process gas or by-products introduced into the process chamber 100 to the outside.
  • the exhaust duct 110 may be arranged in the shape of a ring along the inner edge of the process chamber 100.
  • the outlet 120 may be formed at the bottom of the process chamber 100.
  • the discharge transfer hole 130 may connect the exhaust duct 110 and the discharge port 120 to provide a transfer path for discharge moving from the exhaust duct 110 to the discharge port 120. Emissions delivered from the inside of the process chamber 100 to the exhaust duct 110 may be discharged to the outside of the process chamber 100 through the emission transfer hole 130.
  • a substrate entrance 140 may be formed on one side of the process chamber 100 to allow the substrate 700 to enter and exit.
  • the substrate 700 may be brought into the process chamber 100 through the substrate entrance 140 or taken out of the process chamber 100 .
  • a shutter 150 may be provided at the substrate entrance 140.
  • the shutter 150 may open or close the substrate entrance 140.
  • the substrate 700 may be loaded in or out through the substrate entrance 140.
  • the shutter 150 may close the substrate entrance 140 to block the inside of the process chamber 100 from the outside.
  • the cover 200 serves to seal the upper opening of the process chamber 100. To this end, the cover 200 may be placed on the upper part of the process chamber 100. The cover 200 may be stacked and disposed on the spray body 510 of the showerhead 500, which will be described later. As the cover 200 seals the upper opening of the process chamber 100, the outflow of process gas and the inflow of external substances through the upper opening of the process chamber 100 can be prevented.
  • the cover 200 may include a cover plate 210, a process gas inlet 220, and a process gas inlet pipe 230.
  • the cover plate 210 is provided in the form of a plate and can seal the upper opening of the process chamber 100.
  • the process gas inlet 220 and the process gas inlet pipe 230 may provide a transfer path for the process gas.
  • the process gas inlet 220 may be coupled to the cover plate 210, and the process gas inlet pipe 230 may be coupled to the process gas inlet 220.
  • the process gas inlet pipe 230 may be directly or indirectly connected to a process gas tank (not shown).
  • the process gas contained in the process gas tank may be transferred through the process gas inlet 230, and the transferred process gas may be delivered to the showerhead 500 through the process gas inlet 220.
  • the substrate supporter 300 may support the substrate 700.
  • the substrate supporter 300 may have a seating surface on which the substrate 700 can be seated.
  • a process may be performed on the substrate 700 seated on the seating surface of the substrate supporter 300.
  • the substrate support 300 may heat the substrate 700.
  • a heater (not shown) may be provided inside the substrate support unit 300. Heat emitted from the heater may be transferred to the substrate 700 through the body of the substrate supporter 300.
  • the substrate support 300 may include a grounded electrode (not shown). As will be described later, when RF power is supplied to the showerhead 500, an electric field may be formed between the showerhead 500 and the substrate supporter 300.
  • the substrate support part 300 may be provided with a support pin 310.
  • the support pin 310 may support the substrate 700.
  • the support pin 310 may support the substrate 700 so that the substrate 700 is spaced a certain distance from the seating surface of the substrate supporter 300.
  • the substrate support 300 can move in the vertical direction within the process chamber 100.
  • the driving unit 400 may generate driving force to move the substrate support unit 300 in the vertical direction.
  • FIG. 1 shows the substrate support 300 seated on the bottom surface of the process chamber 100
  • FIG. 2 shows the substrate support 300 moved to an upper point inside the process chamber 100. there is.
  • the substrate supporter 300 When the substrate 700 is brought into or taken out of the process chamber 100, the substrate supporter 300 may be seated on the bottom surface of the process chamber 100 as shown in FIG. 1. When a process is performed on the substrate 700, the substrate support 300 may move to an upper point within the process chamber 100, as shown in FIG. 2. Hereinafter, the location of the substrate support unit 300 where a process for the substrate 700 is performed is referred to as a process point.
  • the substrate 700 When a process is performed on the substrate 700, the substrate 700 is preferably seated on the seating surface of the substrate supporter 300. As the substrate 700 is seated on the seating surface of the substrate supporter 300, a process on the substrate 700 may be performed while the movement of the substrate 700 is prevented.
  • the substrate 700 when the substrate 700 is brought into or taken out of the process chamber 100, the substrate 700 is preferably spaced apart from the seating surface of the substrate supporter 300.
  • a hand (not shown) of a transfer robot (not shown) carrying the substrate 700 may transport the substrate 700 by supporting the lower side of the substrate 700. In order for the hand of the transfer robot to access the lower side of the substrate 700, the substrate 700 must be spaced a certain distance away from the seating surface of the substrate support 300.
  • the support pin 310 may support the substrate 700 so that the substrate 700 is spaced apart from the seating surface of the substrate supporter 300.
  • the support pin 310 may include a pin head 311 and a pin body 312.
  • the pin head 311 may directly contact the lower side of the substrate 700.
  • the pin body 312 may extend downward from the pin head 311.
  • the pin body 312 may be provided in the shape of a straight bar.
  • the pin body 312 may penetrate the substrate support 300. For this purpose, a through hole may be formed in the substrate support part 300.
  • the pin body 312 can move freely along the through hole.
  • the lower end of the pin body 312 contacts the bottom of the process chamber 100, so that the pin head 311 is attached to the bottom of the substrate support 300. It may be spaced apart from the seating surface. In this case, the substrate 700 supported by the pin head 311 can be spaced apart from the seating surface of the substrate supporter 300.
  • the pin body 312 moves along the through hole and the support pin 310 may descend with respect to the substrate supporter 300. The lowering of the support pin 310 may be performed until the pin head 311 is inserted into the head receiving groove 320 of the substrate support part 300.
  • the support of the substrate 700 by the pin head 311 is released, and the substrate 700 can be supported on the seating surface of the substrate support 300. there is.
  • the diameter of the pin head 311 may be larger than the diameter of the pin body 312.
  • the diameter of the head receiving groove 320 may be larger than the diameter of the through hole, and the diameter of the pin head 311 may be larger than the diameter of the through hole.
  • the showerhead 500 serves to spray process gas for processing the substrate 700 onto the substrate 700 .
  • the showerhead 500 may receive process gas from the process gas inlet 220.
  • the showerhead 500 may be placed at the top of the process chamber 100.
  • the process gas sprayed from the showerhead 500 is sprayed downward and reaches the substrate 700.
  • the process gas may include a source gas and a reaction gas.
  • the source gas and reaction gas may be injected sequentially. After the source gas and the reaction gas are sprayed from the showerhead 500, they may collide with each other and react. Then, the source gas activated by the reaction gas may contact the substrate 700 to process the substrate 700. For example, the activated source gas may be deposited as a thin film on the substrate 700.
  • the showerhead 500 may include a spray body 510, a spray unit 520, a guide ring 530, and a baffle plate 540.
  • the injection body 510 may receive process gas.
  • the injection body 510 may be disposed adjacent to the process gas inlet 220.
  • the spray body 510 may be supplied with RF power.
  • an electrode plate (not shown) that receives RF power may be provided on the ceiling of the spray body 510.
  • the substrate support 300 may include a grounded electrode. When RF power is supplied to the electrode plate, an electric field may be formed between the electrode plate and the electrode of the substrate support 300.
  • the process gas flowing into the process chamber 100 is converted into particles in a plasma state by the electric field formed by the supply of RF power, and the plasma particles react with each other or with the surface of the substrate 700 to form particles on the substrate 700. Processing may be performed.
  • the injection unit 520 is disposed on one side of the injection body 510 and serves to spray the process gas introduced into the injection body 510. To this end, the injection unit 520 may be provided with a spray hole 521 through which process gas is sprayed. A plurality of injection holes 521 may be formed in the injection unit 520 in a shape corresponding to one side of the substrate 700.
  • a diffusion space (S) may be formed between the injection body 510 and the injection unit 520.
  • the process gas introduced through the injection body 510 may be diffused in the diffusion space S and then injected through a plurality of injection holes 521.
  • the guide ring 530 may surround the edges of the injection body 510 and the injection unit 520 in the form of a ring.
  • the injection body 510 and the injection unit 520 may be combined.
  • the guide ring 530 may surround the joined portion of the injection body 510 and the injection unit 520.
  • the guide ring 530 can prevent process gas from leaking through the joint portion of the injection body 510 and the injection unit 520.
  • the guide ring 530 serves to guide the discharged material after the process for the substrate 700 has been completed to the exhaust duct 110.
  • the process chamber 100 may be provided with a chamber ring 160.
  • the chamber ring 160 may be disposed in the shape of a ring inside the process chamber 100.
  • the chamber ring 160 may surround the edge of the substrate support 300 located at the process point.
  • a space (hereinafter referred to as a transfer space) for transporting discharged substances may be formed between the guide ring 530 and the chamber ring 160. Emissions such as process gas and reaction gas upon completion of the process for the substrate 700 may move to the exhaust duct 110 through the transfer space. Since the size of the exhaust duct 110 is relatively larger than the size of the transfer space, the pressure of the exhaust duct 110 may be made smaller than the pressure of the transfer space. Because of this, the discharge from the exhaust duct 110 can be prevented from flowing back into the transfer space.
  • the baffle plate 540 may be disposed on the inner surface of the spray body 510 on the opposite side of the spray direction of the spray unit 520.
  • the diffusion space S described above may be formed by the injection unit 520 and the baffle plate 540.
  • An edge ring 330 may be formed on the substrate support 300.
  • the edge ring 330 may be disposed in the shape of a ring along the edge of the substrate support 300.
  • the edge ring 330 may prevent process gas from moving into the lower space of the process chamber 100 .
  • the edge ring 330 may be spaced apart from the chamber ring 160 at a certain distance.
  • a purge gas is supplied to the lower space of the process chamber 100, and the supplied purge gas is supplied to the edge ring 330 and the chamber ring 160. It may be provided to the upper space of the process chamber 100 through this spaced gap.
  • the process gas supplied to the upper space of the process chamber 100 is blocked from moving to the lower space, and the process gas can move to the outlet 120 through the exhaust duct 110 and the discharge transfer hole 130.
  • the upper space may represent a space where process gas is introduced and a process for the substrate 700 is performed
  • the lower space may represent a space excluding the upper space.
  • the control unit 600 may perform overall control of the substrate processing apparatus 10 .
  • the control unit 600 may operate the shutter 150 to open and close the substrate entrance 140 or control the driver 400 to move the substrate support unit 300.
  • the control unit 600 may control the injection of source gas or reaction gas through the showerhead 500 or control the supply of RF power to the electrode plate of the showerhead 500.
  • the substrate processing apparatus 10 can deposit a thin film on the substrate 700. Specifically, the substrate processing device 10 deposits a thin film on the substrate 700 using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or plasma enhanced atomic layer deposition (PEALD). You can.
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • PEALD plasma enhanced atomic layer deposition
  • the thin film is preferably deposited to a uniform thickness over the entire area of the substrate 700. Meanwhile, the thickness of the thin film deposited on the substrate 700 may be uneven due to design errors or manufacturing errors.
  • the spray unit 520 includes a plurality of spray holes 521, and the process gas is concentrated in some areas of the substrate 700 due to the spacing, diameter, and spray direction between the spray holes 521, thereby forming the thin film. It can be formed to be thick.
  • 3 to 8 show that the thickness of the thin film deposited on the substrate 700 is formed non-uniformly in various ways.
  • Figure 3 is a diagram showing a thin film deposited so that the thickness decreases as it progresses from the center of the substrate to the edge
  • Figure 4 is a diagram showing a thin film deposited so that the thickness increases as it progresses from the center of the substrate to the edge
  • Figure 5 is a diagram showing a thin film deposited so that the thickness changes in some areas of the substrate
  • Figure 6 is a diagram showing a thin film deposited to include a raised portion
  • Figure 7 is a diagram showing a thin film deposited to include a depressed portion.
  • 8 is a diagram showing a thin film deposited so that the raised portions and depressed portions are repeated along the circumferential direction of the substrate.
  • the thin film 800 may be deposited so that its thickness decreases as it progresses from the center to the edge of the substrate 700.
  • FIG. 3 shows that the thickness of the thin film 800 decreases as it progresses to the edge over the entire area of the substrate 700.
  • the thin film 800 may be deposited so that its thickness increases as it progresses from the center to the edge of the substrate 700.
  • FIG. 4 shows that the thickness of the thin film 800 increases as it progresses to the edge over the entire area of the substrate 700.
  • the thin film 800 may be deposited so that the thickness of the thin film 800 changes in some areas of the substrate 700 .
  • Figure 5 shows that the thickness of the thin film 800 is uniformly formed in some areas of the substrate 700, and that the thickness of the thin film 800 increases as it progresses from the center to the edge of the substrate 700 in other areas of the substrate 700. It shows an increase.
  • the thin film 800 may include a raised portion or a depressed portion. As shown in FIG. 8 , the thin film 800 may include raised portions and depressed portions along the circumferential direction of the substrate 700 . In Figure 8, the shaded area represents a raised portion, and the remaining area represents a depressed portion.
  • a raised portion may be formed, and if the process gas is not sprayed to a specific area of the substrate 700, a depressed portion may be formed.
  • the thickness of the thin film 800 formed on the substrate 700 may be formed non-uniformly in various ways. If the thin film 800 is formed unevenly, products manufactured using it may provide reduced performance or malfunction.
  • the substrate 700 processing device can prevent the thickness of the thin film 800 deposited on the substrate 700 from being formed unevenly due to design errors or manufacturing errors.
  • the substrate processing apparatus 10 may appropriately form a pressure distribution of the process gas sprayed from the spray unit 520 so that the thickness of the thin film 800 is formed uniformly.
  • the substrate processing apparatus 10 may include an appropriate baffle plate 540. The pressure of the process gas is adjusted according to the distance between the baffle plate 540 and the spray unit 520, so that the thickness of the thin film 800 can be formed uniformly.
  • FIG. 9 is a diagram showing that the baffle plate is shaped so that the distance between the spray unit 520 and the baffle plate decreases as it progresses from the center of the baffle plate to the edge.
  • the baffle plate 540 of the substrate processing apparatus 10 is formed so that the distance between the spray unit 520 and the baffle plate 540 decreases as it progresses from the center to the edge. It can be.
  • the process gas may be injected at a higher pressure from the edge of the injection unit 520 compared to the center of the injection unit 520. Accordingly, the process gas is sprayed at a higher pressure at the edge of the substrate 700 compared to the center, and the thickness of the thin film 800 formed at the edge of the substrate 700 can be supplemented.
  • the entire substrate 700 is reduced by applying the baffle plate 540 shown in FIG. 9.
  • a thin film 800 with a uniform thickness over the area may be formed.
  • FIG. 10 is a diagram showing that the baffle plate is shaped so that the distance between the spray unit and the baffle plate increases as it progresses from the center of the baffle plate to the edge.
  • the baffle plate 540 of the substrate processing apparatus 10 is formed so that the distance between the spray unit 520 and the baffle plate 540 increases as it progresses from the center to the edge. It can be.
  • the process gas may be injected at a higher pressure from the center of the injection unit 520 than from the edge of the injection unit 520. Accordingly, the process gas is injected at a higher pressure from the center than the edge of the substrate 700, and the thickness of the thin film 800 formed at the center of the substrate 700 can be supplemented.
  • the entire substrate 700 is covered by applying the baffle plate 540 shown in FIG. 10.
  • a thin film 800 with a uniform thickness over the area may be formed.
  • Figure 11 is a diagram showing that the shape of the baffle plate is formed so that the distance from the spray unit changes in some areas.
  • the baffle plate 540 of the substrate processing apparatus 10 may be formed so that the distance from the spray unit 520 changes in some areas.
  • the process gas may be sprayed at a uniform pressure in some areas of the spray unit 520, and in areas where the distance changes, the process gas may be sprayed at a pressure depending on the distance between the baffle plate 540 and the spray unit 520. there is.
  • the thin film 800 when the thin film 800 is deposited so that the thickness changes in some areas of the substrate 700, it is deposited over the entire area of the substrate 700 by applying the baffle plate 540 shown in FIG. 11. A thin film 800 of uniform thickness can be formed.
  • FIG. 12 is a view showing the shape of the baffle plate formed to include a recessed portion
  • FIG. 13 is a view showing the shape of the baffle plate being formed to include a raised portion.
  • the baffle plate 540 of the substrate processing apparatus 10 may include a recessed portion or a raised portion.
  • the depressed portion and the raised portion may be formed toward the injection unit 520.
  • a lower pressure may be formed in a depressed part compared to other parts, and a higher pressure may be formed in a raised part compared to other parts.
  • a thin film of uniform thickness over the entire area of the substrate 700 is formed by applying the baffle plate 540 shown in FIG. 12. 800) may be formed.
  • a uniform thickness is formed over the entire area of the substrate 700 by applying the baffle plate 540 shown in FIG. 13.
  • a thin film 800 may be formed.
  • Figure 14 is a diagram for explaining that the baffle plate is detachable from the spray body.
  • the baffle plate 540 of the substrate processing apparatus 10 may be detached from the spray body 510.
  • baffle plates 540 can be coupled to or disengaged from the injection body 510.
  • the user can select an appropriate baffle plate 540 and couple it to the spray body 510 by referring to the thickness distribution of the thin film 800 formed on the substrate 700.
  • the baffle plate 540 may be coupled to the spray body 510 using a coupling means such as a screw, or may be coupled to the spray body 510 using a separate fastening means.
  • Figure 15 is a block diagram of a showerhead manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the showerhead manufacturing device 900 includes an input unit 910, a storage unit 920, a control unit 930, a map data analysis unit 940, and a modeling unit 950. and a plate manufacturing unit 960.
  • the input unit 910 serves to receive map data regarding the thickness distribution of the thin film 800 deposited on the test substrate by the process gas injected from the showerhead 500.
  • a thin film 800 may be deposited on a test substrate using a baffle plate 540 having a flat shape, and map data for the same may be generated.
  • Map data may be generated using separate map data generation equipment (not shown) for this purpose.
  • the map data generation equipment can check the thickness distribution of the thin film 800 and generate map data by irradiating X-rays or lasers to the surface of the test substrate on which the thin film 800 is deposited.
  • the input unit 910 can receive corresponding map data.
  • the storage unit 920 may temporarily or permanently store map data input through the input unit 910. Additionally, the storage unit 920 may store modeling data generated by the modeling unit 950, which will be described later.
  • the map data analysis unit 940 may analyze map data input through the input unit 910. For example, the map data analysis unit 940 may check the thickness distribution of the thin film 800 deposited on the test substrate.
  • the modeling unit 950 may model the shape of the baffle plate 540 of the showerhead 500 according to the analysis result of the map data analysis unit 940.
  • the modeling unit 950 may model the shape of the baffle plate 540 so that the distance between the injection unit 520 and the baffle plate 540 increases as the thickness of the thin film 800 deposited on the test substrate increases.
  • the modeling unit 950 can model the shape of the baffle plate 540 so that the thinner the thickness of the thin film 800 deposited on the test substrate is, the smaller the distance between the injection unit 520 and the baffle plate 540 is. there is.
  • the process gas is injected at a higher pressure in the area, and as the distance between the injection unit 520 and the baffle plate 540 decreases, the process gas is injected at a lower pressure in the area. Process gas may be injected.
  • the modeling unit 950 may model the shape of the baffle plate 540 so that the distance between the spray unit 520 and the baffle plate 540 increases or decreases as it progresses from the center of the baffle plate 540 to the edge.
  • the modeling unit 950 may model the shape of the baffle plate 540 shown in FIG. 9 or 10.
  • the modeling unit 950 may model the shape of the baffle plate 540 so that a portion of the surface of the baffle plate 540 facing the spray unit 520 is raised or depressed.
  • the modeling unit 950 may model the shape of the baffle plate 540 shown in FIGS. 11 to 13 .
  • the modeling unit 950 may model the shape of the baffle plate 540 and transmit the modeling results to the plate manufacturing unit 960.
  • the plate manufacturing unit 960 may manufacture the baffle plate 540 with reference to the modeling results of the modeling unit 950.
  • the plate manufacturing unit 960 may manufacture the baffle plate 540 in any one shape among the baffle plates 540 shown in FIGS. 9 to 13 .
  • the plate manufacturing unit 960 is included in the showerhead manufacturing apparatus 900, but according to some embodiments of the present invention, the plate manufacturing unit 960 is a plate manufacturing apparatus separate from the showerhead manufacturing apparatus 900 ( (not shown) may also be provided.
  • the showerhead manufacturing apparatus 900 may output a modeling result for the optimal shape of the baffle plate 540 to make the thickness of the thin film 800 uniform by referring to the analysis result of the map data.
  • the output modeling results can be provided to a plate manufacturing device and used to manufacture the baffle plate 540.
  • the input unit 910, storage unit 920, control unit 930, map data analysis unit 940, and modeling unit 950 are used in the substrate processing device. It can be provided in (10).
  • the substrate processing device 10 may model the shape of the baffle plate by analyzing the input map data.
  • the control unit 930 performs overall control over the input unit 910, storage unit 920, map data analysis unit 940, modeling unit 950, and plate production unit 960.
  • the baffle plate 540 manufactured by the showerhead manufacturing apparatus 900 can be applied to the substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. That is, the injection body 510 of the substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention provides map data regarding the thickness distribution of the thin film 800 deposited on the test substrate by the process gas injected from the injection unit 520. It may include a baffle plate 540 manufactured using .
  • the baffle plate 540 has a shape in which the distance from the injection unit 520 increases as the thickness of the thin film 800 deposited on the test substrate becomes thicker, and the thinner the thickness of the thin film 800 deposited on the test substrate is, the more the baffle plate 540 has a shape. It may have a shape in which the distance from the injection unit 520 is reduced. In addition, the baffle plate 540 has a shape in which the distance from the spray unit 520 increases or decreases as it progresses from the center to the edge, or a portion of its surface facing the spray unit 520 has a shape that is raised or depressed. You can have it.
  • the baffle plate 540 manufactured by the showerhead manufacturing apparatus 900 is detachable from the spray body 510. Accordingly, the user can form a thin film 800 with a uniform thickness on the substrate 700 by combining the baffle plate 540 appropriate for each situation to the spray body 510.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치에 관한 것으로서, 기판 맵이 참조되어 제조된 샤워헤드를 장착한 기판 처리 장치 및 상기 샤워헤드를 제조하는 샤워헤드 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판의 공정을 위한 공정 처리 공간을 제공하는 공정 챔버, 및 상기 공정 챔버에 구비되고, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하되, 상기 샤워헤드는, 상기 공정 가스를 유입 받는 분사 몸체, 및 상기 분사 몸체의 일측에 배치되어 상기 분사 몸체로 유입된 공정 가스를 분사하는 분사부를 포함하고, 상기 분사 몸체는 상기 분사부에서 분사된 공정 가스에 의해 테스트 기판에 증착된 박막의 두께 분포에 관한 맵 데이터가 이용되어 제작된 배플 플레이트를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치
본 발명은 기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 맵이 참조되어 제조된 샤워헤드를 장착한 기판 처리 장치 및 상기 샤워헤드를 제조하는 샤워헤드 제조 장치에 관한 것이다.
기판에 박막을 증착시키기 위하여 화학 기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition) 또는 원자층 박막 증착법(ALD; Atomic Layer Deposition) 등이 이용될 수 있다. 화학 기상 증착법 또는 원자층 박막 증착법에 의한 경우 원료 기체가 기판의 표면에서 화학 반응을 일으켜 박막이 형성될 수 있다. 특히, 원자층 박막 증착법에 의한 경우 기판의 표면에 부착된 원료 기체의 한 층이 박막을 형성하기 때문에 원자의 직경과 유사한 두께의 박막의 형성이 가능하다.
박막은 기판의 전체 표면에 걸쳐 균일한 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 샤워헤드의 특성에 따라 박막의 두께가 불균일하게 형성될 수 있다. 박막의 두께가 불균일하게 형성되는 경우 불량률이 증가할 수 있다.
따라서, 샤워헤드의 특성에 무관하게 균일한 두께로 기판에 박막을 증착할 수 있도록 하는 발명의 등장이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판 맵이 참조되어 제조된 샤워헤드를 장착한 기판 처리 장치 및 상기 샤워헤드를 제조하는 샤워헤드 제조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판의 공정을 위한 공정 처리 공간을 제공하는 공정 챔버, 및 상기 공정 챔버에 구비되고, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하되, 상기 샤워헤드는, 상기 공정 가스를 유입 받는 분사 몸체, 및 상기 분사 몸체의 일측에 배치되어 상기 분사 몸체로 유입된 공정 가스를 분사하는 분사부를 포함하고, 상기 분사 몸체는 상기 분사부에서 분사된 공정 가스에 의해 테스트 기판에 증착된 박막의 두께 분포에 관한 맵 데이터가 이용되어 제작된 배플 플레이트를 포함한다.
상기 배플 플레이트는 상기 분사부의 분사 방향의 반대측인 상기 분사 몸체의 내측면에 배치된다.
상기 배플 플레이트는 상기 테스트 기판에 증착된 박막의 두께가 두꺼울수록 상기 분사부와의 거리가 증가하는 형상을 갖는다.
상기 배플 플레이트는 그 중심에서 가장자리로 진행할수록 상기 분사부와의 거리가 증가하거나 감소되는 형상을 갖는다.
상기 배플 플레이트는 일부 영역에서 상기 분사부와의 거리가 변화하도록 형성된다.
상기 분사부를 향하는 상기 배플 플레이트의 표면 중 일부는 융기되거나 함몰되는 형상을 갖는다.
상기 배플 플레이트는 상기 분사 몸체에 탈착 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드 제조 장치는 샤워헤드에서 분사된 공정 가스에 의해 테스트 기판에 증착된 박막의 두께 분포에 관한 맵 데이터를 입력 받는 입력부와, 상기 맵 데이터를 분석하는 맵 데이터 분석부, 및 상기 분석 결과에 따라 상기 샤워헤드에 구비된 배플 플레이트의 형상을 모델링하는 모델링부를 포함한다.
상기 샤워헤드는, 상기 공정 가스를 유입 받는 분사 몸체, 및 상기 분사 몸체의 일측에 배치되어 상기 분사 몸체로 유입된 공정 가스를 분사하는 분사부를 포함하고, 상기 배플 플레이트는 상기 분사부의 분사 방향의 반대측인 상기 분사 몸체의 내측면에 배치된다.
상기 배플 플레이트는 상기 테스트 기판에 증착된 박막의 두께가 두꺼울수록 상기 분사부와의 거리가 증가하는 형상을 갖는다.
상기 배플 플레이트는 그 중심에서 가장자리로 진행할수록 상기 분사부와의 거리가 증가하거나 감소되는 형상을 갖는다.
상기 배플 플레이트는 일부 영역에서 상기 분사부와의 거리가 변화하도록 형성된다.
상기 분사부를 향하는 상기 배플 플레이트의 표면 중 일부는 융기되거나 함몰되는 형상을 갖는다.
상기 배플 플레이트는 상기 분사 몸체에 탈착 가능하다.
상기 모델링부의 모델링 결과를 참조하여 상기 배플 플레이트를 제작하는 플레이트 제작부를 더 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치에 따르면 샤워헤드의 특성에 무관하게 균일한 두께로 기판에 박막을 증착할 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 기판 지지부가 공정 지점으로 이동한 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 기판의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 감소되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 기판의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 증가하도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 기판의 일부 영역에서 두께가 변화하도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 융기된 부분이 포함되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 함몰된 부분이 포함되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 기판의 원주 방향을 따라 융기된 부분 및 함몰된 부분이 반복되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이다.
도 9은 배플 플레이트의 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부와 배플 플레이트 간의 거리가 감소되도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 10는 배플 플레이트의 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부와 배플 플레이트 간의 거리가 증가하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 일부 영역에서 분사부와의 거리가 변화하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 12은 함몰된 부분을 포함하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 13는 융기된 부분을 포함하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 14은 배플 플레이트가 분사 몸체에 탈착 가능한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드 제조 장치의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 기판 지지부가 공정 지점으로 이동한 것을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 커버(200), 기판 지지부(300), 구동부(400), 샤워헤드(500) 및 제어부(600)를 포함하여 구성된다.
공정 챔버(100)는 기판(700)의 공정을 위한 공정 처리 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 배기 덕트(110), 배출구(120) 및 배출물 이송홀(130)을 포함할 수 있다. 배기 덕트(110)는 공정 챔버(100)로 유입된 공정 가스 또는 부산물 등의 배출물을 외부로 배출시키기 위한 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 배기 덕트(110)는 공정 챔버(100)의 내측 가장자리를 따라 링의 형태로 배치될 수 있다.
배출구(120)는 공정 챔버(100)의 바닥에 형성될 수 있다. 배출물 이송홀(130)은 배기 덕트(110)와 배출구(120)를 연결하여, 배기 덕트(110)에서 배출구(120)로 이동하는 배출물의 이송 경로를 제공할 수 있다. 공정 챔버(100)의 내부에서 배기 덕트(110)로 전달된 배출물은 배출물 이송홀(130)을 통해 공정 챔버(100)의 외부로 배출될 수 있다.
공정 챔버(100)의 일측에는 기판(700)의 출입을 위한 기판 출입구(140)가 형성될 수 있다. 기판(700)은 기판 출입구(140)를 통해 공정 챔버(100)의 내부로 반입되거나 공정 챔버(100)의 외부로 반출될 수 있다.
기판 출입구(140)에는 셔터(150)가 구비될 수 있다. 셔터(150)는 기판 출입구(140)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 셔터(150)가 기판 출입구(140)를 개방한 경우 기판 출입구(140)를 통해 기판(700)이 반입되거나 반출될 수 있다. 기판(700)에 대한 공정이 진행되는 경우에는 셔터(150)가 기판 출입구(140)를 폐쇄하여 공정 챔버(100)의 내부를 외부에 대하여 차단할 수 있다.
커버(200)는 공정 챔버(100)의 상부 개구를 밀폐시키는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 커버(200)는 공정 챔버(100)의 상부에 배치될 수 있다. 커버(200)는 후술하는 샤워헤드(500)의 분사 몸체(510)에 적층되어 배치될 수 있다. 커버(200)가 공정 챔버(100)의 상부 개구를 밀폐시킴에 따라 공정 챔버(100)의 상부 개구를 통한 공정 가스의 유출 및 외부 물질의 유입이 방지될 수 있다.
커버(200)는 커버 플레이트(210), 공정 가스 유입부(220) 및 공정 가스 유입관(230)을 포함할 수 있다. 커버 플레이트(210)는 플레이트의 형태로 제공되어 공정 챔버(100)의 상부 개구를 밀폐시킬 수 있다. 공정 가스 유입부(220) 및 공정 가스 유입관(230)은 공정 가스의 이송 경로를 제공할 수 있다.
공정 가스 유입부(220)는 커버 플레이트(210)에 결합되고, 공정 가스 유입관(230)은 공정 가스 유입부(220)에 결합될 수 있다. 공정 가스 유입관(230)은 직접 또는 간접적으로 공정 가스 탱크(미도시)에 연결될 수 있다. 공정 가스 탱크에 수용된 공정 가스는 공정 가스 유입관(230)을 통해 이송되고, 이송된 공정 가스는 공정 가스 유입부(220)를 통해 샤워헤드(500)로 전달될 수 있다.
기판 지지부(300)는 기판(700)을 지지할 수 있다. 기판 지지부(300)는 기판(700)이 안착 가능한 안착면을 구비할 수 있다. 기판 지지부(300)의 안착면에 안착된 기판(700)에 대하여 공정이 수행될 수 있다.
기판 지지부(300)는 기판(700)을 가열할 수 있다. 이를 위하여. 기판 지지부(300)의 내부에는 히터(미도시)가 구비될 수 있다. 히터에서 발산된 열은 기판 지지부(300)의 몸체를 통해 기판(700)으로 전달될 수 있다.
기판 지지부(300)는 접지된 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 샤워헤드(500)에 RF 전력이 공급되는 경우 샤워헤드(500)와 기판 지지부(300)의 사이에 전계가 형성될 수 있다.
기판 지지부(300)에는 지지 핀(310)이 구비될 수 있다. 지지 핀(310)은 기판(700)을 지지할 수 있다. 구체적으로, 지지 핀(310)은 기판 지지부(300)의 안착면에서 일정 거리만큼 기판(700)이 이격되도록 기판(700)을 지지할 수 있다.
본 발명에서 기판 지지부(300)는 공정 챔버(100)의 내부에서 상하 방향으로 이동할 수 있다. 구동부(400)는 구동력을 발생시켜 기판 지지부(300)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 도 1은 기판 지지부(300)가 공정 챔버(100)의 바닥면에 안착된 것을 도시하고 있고, 도 2는 기판 지지부(300)가 공정 챔버(100)의 내부에서 상부 지점으로 이동한 것을 도시하고 있다.
기판(700)이 공정 챔버(100)의 내부로 반입되거나 외부로 반출되는 경우 기판 지지부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 공정 챔버(100)의 바닥면에 안착될 수 있다. 기판(700)에 대한 공정이 수행되는 경우 기판 지지부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 공정 챔버(100)의 내부에서 상부 지점으로 이동할 수 있다. 이하, 기판(700)에 대한 공정이 수행되는 기판 지지부(300)의 위치를 공정 지점이라 한다.
기판(700)에 대한 공정이 수행되는 경우 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에 안착되는 것이 바람직하다. 기판(700)이 기판 지지부(300)의 안착면에 안착됨에 따라 기판(700)의 움직임이 방지된 상태에서 기판(700)에 대한 공정이 수행될 수 있다.
한편, 기판(700)이 공정 챔버(100)의 내부로 반입되거나 외부로 반출되는 경우 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에서 이격되는 것이 바람직하다. 기판(700)을 운반하는 이송 로봇(미도시)의 핸드(미도시)는 기판(700)의 하측면을 지지하여 기판(700)을 운반할 수 있다. 이송 로봇의 핸드가 기판(700)의 하측면으로 접근할 수 있도록 하기 위하여 기판(700)이 기판 지지부(300)의 안착면에서 일정 거리만큼 이격되어야 하는 것이다.
지지 핀(310)은 기판(700)을 지지하여 기판(700)이 기판 지지부(300)의 안착면에서 이격되도록 할 수 있다. 지지 핀(310)은 핀 헤드(311) 및 핀 몸체(312)를 포함할 수 있다. 핀 헤드(311)는 기판(700)의 하측면에 직접적으로 접촉할 수 있다. 핀 몸체(312)는 핀 헤드(311)에서 하측 방향으로 연장 형성될 수 있다. 핀 몸체(312)는 일직선의 막대의 형상으로 제공될 수 있다. 핀 몸체(312)는 기판 지지부(300)를 관통할 수 있다. 이를 위하여, 기판 지지부(300)에는 관통홀이 형성될 수 있다.
핀 몸체(312)는 관통홀을 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 기판 지지부(300)가 공정 챔버(100)의 바닥면에 안착된 경우 핀 몸체(312)의 하측 말단이 공정 챔버(100)의 바닥면에 접촉됨으로써 핀 헤드(311)가 기판 지지부(300)의 안착면에서 이격될 수 있다. 이러한 경우 핀 헤드(311)에 의해 지지된 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에서 이격될 수 있게 된다. 한편, 기판 지지부(300)가 상승하는 경우 핀 몸체(312)가 관통홀을 따라 이동하면서 기판 지지부(300)에 대하여 지지 핀(310)이 하강할 수 있다. 지지 핀(310)의 하강은 핀 헤드(311)가 기판 지지부(300)의 헤드 수용홈(320)에 삽입될 때까지 수행될 수 있다. 핀 헤드(311)가 헤드 수용홈(320)에 삽입된 경우 핀 헤드(311)에 의한 기판(700)의 지지는 해제되고, 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에 지지될 수 있다.
핀 헤드(311)의 직경은 핀 몸체(312)의 직경에 비하여 크게 형성될 수 있다. 헤드 수용홈(320)의 직경은 관통홀의 직경에 비하여 크게 형성되고, 핀 헤드(311)의 직경은 관통홀의 직경에 비하여 크게 형성될 수 있다. 핀 헤드(311)가 헤드 수용홈(320)에 삽입된 상태에서 기판 지지부(300)가 상승하는 경우 지지 핀(310)도 기판 지지부(300)와 함께 상승할 수 있다. 기판 지지부(300)가 상승하여 공정 지점에 위치한 경우 기판(700)은 기판 지지부(300)의 안착면에 안착된 상태를 유지할 수 있다.
샤워헤드(500)는 기판(700)에 대한 공정을 위한 공정 가스를 기판(700)으로 분사하는 역할을 수행한다. 샤워헤드(500)는 공정 가스 유입부(220)로부터 공정 가스를 제공받을 수 있다. 샤워헤드(500)는 공정 챔버(100)의 상부에 배치될 수 있다. 샤워헤드(500)에서 분사된 공정 가스는 하측 방향으로 분사되어 기판(700)에 도달하게 된다.
본 발명에서 공정 가스는 소스 가스 및 반응 가스를 포함할 수 있다. 소스 가스 및 반응 가스는 순차적으로 분사될 수 있다. 소스 가스 및 반응 가스는 샤워헤드(500)에서 분사된 이후에 서로 충돌하여 반응할 수 있다. 그리고, 반응 가스에 의하여 활성화된 소스 가스가 기판(700)에 접촉하여 기판(700)에 대한 공정 처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 활성화된 소스 가스가 기판(700)에 박막으로 증착될 수 있다.
샤워헤드(500)는 분사 몸체(510), 분사부(520), 가이드 링(530) 및 배플 플레이트(540)를 포함할 수 있다. 분사 몸체(510)는 공정 가스를 유입 받을 수 있다. 이를 위하여, 분사 몸체(510)는 공정 가스 유입부(220)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 분사 몸체(510)는 RF 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 분사 몸체(510)의 천장면에는 RF 전력을 공급받는 전극 플레이트(미도시)가 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이, 기판 지지부(300)는 접지된 전극을 포함할 수 있다. 전극 플레이트로 RF 전력이 공급되는 경우 전극 플레이트와 기판 지지부(300)의 전극의 사이에 전계가 형성될 수 있다. RF 전력의 공급으로 형성된 전계에 의해 공정 챔버(100)로 유입된 공정 가스가 플라즈마 상태의 입자로 변환되고, 플라즈마 입자가 상호간에 반응하거나 기판(700)의 표면과 반응하여 기판(700)에 대한 공정 처리가 수행될 수 있다.
분사부(520)는 분사 몸체(510)의 일측에 배치되어 분사 몸체(510)로 유입된 공정 가스를 분사하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 분사부(520)는 공정 가스를 분사하는 분사홀(521)을 구비할 수 있다. 분사홀(521)은 기판(700)의 일측면에 대응하는 형상으로 분사부(520)에 복수 개가 형성될 수 있다.
분사 몸체(510)와 분사부(520)의 사이에는 확산 공간(S)이 형성될 수 있다. 분사 몸체(510)를 통해 유입된 공정 가스는 확산 공간(S)에서 확산된 이후에 복수의 분사홀(521)을 통해 분사될 수 있다.
가이드 링(530)은 분사 몸체(510) 및 분사부(520)의 가장자리를 링의 형태로 감쌀 수 있다. 본 발명에서 분사 몸체(510)와 분사부(520)는 결합될 수 있다. 가이드 링(530)은 분사 몸체(510)와 분사부(520)의 결합 부분을 감쌀 수 있다. 가이드 링(530)은 분사 몸체(510)와 분사부(520)의 결합 부분을 통하여 공정 가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가이드 링(530)은 기판(700)에 대한 공정이 완료된 배출물을 배기 덕트(110)로 가이드하는 역할을 수행한다. 공정 챔버(100)에는 챔버 링(160)이 구비될 수 있다. 챔버 링(160)은 공정 챔버(100)의 내부에서 링의 형태로 배치될 수 있다. 챔버 링(160)은 공정 지점에 위치한 기판 지지부(300)의 가장자리를 감쌀 수 있다. 가이드 링(530)과 챔버 링(160)의 사이에 배출물의 이송을 위한 공간(이하, 이송 공간이라 한다)이 형성될 수 있다. 기판(700)에 대한 공정이 완료된 공정 가스 및 반응 가스 등의 배출물은 이송 공간을 통해 배기 덕트(110)로 이동할 수 있다. 배기 덕트(110)의 크기가 이송 공간의 크기보다 상대적으로 크기 때문에 배기 덕트(110)의 압력이 이송 공간의 압력에 비하여 작게 형성될 수 있다. 이로 인해, 배기 덕트(110)의 배출물이 이송 공간으로 역류하는 것이 방지될 수 있다.
배플 플레이트(540)는 분사부(520)의 분사 방향의 반대측인 분사 몸체(510)의 내측면에 배치될 수 있다. 전술한 확산 공간(S)은 분사부(520)와 배플 플레이트(540)에 의해 형성될 수 있다.
기판 지지부(300)에는 에지 링(330)이 형성될 수 있다. 에지 링(330)은 기판 지지부(300)의 가장자리를 따라 링의 형태로 배치될 수 있다. 에지 링(330)은 공정 가스가 공정 챔버(100)의 하부 공간으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 기판 지지부(300)가 공정 지점에 위치한 경우 에지 링(330)은 챔버 링(160)과 일정 간격으로 이격될 수 있다. 에지 링(330)과 챔버 링(160)이 일정 간격으로 이격된 상태에서 공정 챔버(100)의 하부 공간으로 퍼지 가스가 공급되고, 공급된 퍼지 가스는 에지 링(330)과 챔버 링(160)이 이격된 틈을 통해 공정 챔버(100)의 상부 공간으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 공정 챔버(100)의 상부 공간에 공급된 공정 가스가 하부 공간으로 이동하는 것이 차단되고, 공정 가스는 배기 덕트(110) 및 배출물 이송홀(130)을 통해 배출구(120)로 이동할 수 있다. 여기서, 상부 공간은 공정 가스가 유입되어 기판(700)에 대한 공정이 수행되는 공간을 나타내고, 하부 공간은 상부 공간을 제외한 공간을 나타낸 것일 수 있다. 상부 공간과 하부 공간 간의 가스 이동이 차단됨에 따라 상부 공간으로 유입된 공정 가스의 밀도가 유지되고, 공정 가스가 기판(700)과 반응하는 반응 효율이 향상될 수 있다.
제어부(600)는 기판 처리 장치(10)에 대한 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는 셔터(150)를 동작시켜 기판 출입구(140)를 개폐하거나, 구동부(400)를 제어하여 기판 지지부(300)를 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(600)는 샤워헤드(500)를 통하여 소스 가스 또는 반응 가스가 분사되는 것을 제어하거나 샤워헤드(500)의 전극 플레이트에 RF 전력이 공급되는 것을 제어할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 기판(700)에 박막을 증착할 수 있다. 구체적으로, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD; Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 또는 플라즈마 원자층 박막 증착법(PEALD; Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)을 이용하여 기판(700)에 박막을 증착할 수 있다.
박막은 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 두께로 증착되는 것이 바람직하다. 한편, 설계상의 오차 또는 제조상의 오차 등에 의해 기판(700)에 증착된 박막의 두께가 균일하지 않게 형성될 수 있다. 예를 들어, 분사부(520)는 복수의 분사홀(521)을 포함하는데, 분사홀(521) 간의 간격, 직경 및 분사 방향 등에 의해 기판(700)의 일부 영역에 공정 가스가 집중되어 박막의 두께가 두껍게 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 8은 기판(700)에 증착된 박막의 두께가 다양한 방식으로 불균일하게 형성된 것을 도시하고 있다.
도 3은 기판의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 감소되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이고, 도 4는 기판의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 증가하도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이고, 도 5는 기판의 일부 영역에서 두께가 변화하도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이고, 도 6은 융기된 부분이 포함되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이고, 도 7은 함몰된 부분이 포함되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이며, 도 8은 기판의 원주 방향을 따라 융기된 부분 및 함몰된 부분이 반복되도록 박막이 증착된 것을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 박막(800)은 기판(700)의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 감소되도록 증착될 수 있다. 도 3은 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 가장자리로 진행할수록 박막(800)의 두께가 감소되는 것을 도시하고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 박막(800)은 기판(700)의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 증가하도록 증착될 수 있다. 도 4는 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 가장자리로 진행할수록 박막(800)의 두께가 증가하는 것을 도시하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 박막(800)은 기판(700)의 일부 영역에서 두께가 변화하도록 박막(800)이 증착될 수 있다. 도 5는 기판(700)의 일부 영역에는 박막(800)의 두께가 균일하게 형성되고, 기판(700)의 다른 일부 영역에는 기판(700)의 중심에서 가장자리로 진행할수록 박막(800)의 두께가 증가하는 것을 도시하고 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 박막(800)은 융기된 부분 또는 함몰된 부분을 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 박막(800)은 기판(700)의 원주 방향을 따라 융기된 부분 및 함몰된 부분을 포함할 수 있다. 도 8에서 음영 영역은 융기된 부분을 나타내고, 나머지 영역은 함몰된 부분을 나타낸다.
인접한 분사홀(521)에서 분사되는 공정 가스가 중첩되는 경우 융기된 부분이 형성되고, 기판(700)의 특정 영역으로 공정 가스가 분사되지 않는 경우 함몰된 부분이 형성될 수 있다.
이와 같이, 다양한 방식으로 기판(700)에 형성된 박막(800)의 두께가 불균일하게 형성될 수 있다. 박막(800)이 불균일하게 형성되는 경우 이를 통해 제조된 제품은 저하된 성능을 제공하거나 오동작할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판(700) 처리 장치는 설계상의 오차 또는 제조상의 오차 등에 의해 기판(700)에 증착된 박막(800)의 두께가 균일하지 않게 형성되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 기판 처리 장치(10)는 박막(800)의 두께가 균일하게 형성되도록 분사부(520)에서 분사되는 공정 가스의 압력 분포를 적절하게 형성할 수 있다. 이를 위하여, 기판 처리 장치(10)는 적절한 배플 플레이트(540)를 포함할 수 있다. 배플 플레이트(540)와 분사부(520) 간의 거리에 따라 공정 가스의 압력이 조절됨으로써 박막(800)의 두께가 균일하게 형성될 수 있다.
도 9은 배플 플레이트의 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부(520)와 배플 플레이트 간의 거리가 감소되도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 9을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 배플 플레이트(540)는 그 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부(520)와 배플 플레이트(540) 간의 거리가 감소되도록 형성될 수 있다.
이러한 경우 분사부(520)의 중심에 비하여 분사부(520)의 가장자리에서 높은 압력으로 공정 가스가 분사될 수 있다. 이에, 기판(700)의 중심에 비하여 가장자리에서 높은 압력으로 공정 가스가 분사되고, 기판(700)의 가장자리에 형성되는 박막(800)의 두께가 보완될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판(700)의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 감소되도록 박막(800)이 증착되는 경우 도 9에 도시된 배플 플레이트(540)를 적용함으로써 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 두께의 박막(800)이 형성될 수 있다.
도 10는 배플 플레이트의 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부와 배플 플레이트 간의 거리가 증가하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 10를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 배플 플레이트(540)는 그 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부(520)와 배플 플레이트(540) 간의 거리가 증가하도록 형성될 수 있다.
이러한 경우 분사부(520)의 가장자리에 비하여 분사부(520)의 중심에서 높은 압력으로 공정 가스가 분사될 수 있다. 이에, 기판(700)의 가장자리에 비하여 중심에서 높은 압력으로 공정 가스가 분사되고, 기판(700)의 중심에 형성되는 박막(800)의 두께가 보완될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판(700)의 중심에서 가장자리로 진행할수록 두께가 증가하도록 박막(800)이 증착되는 경우 도 10에 도시된 배플 플레이트(540)를 적용함으로써 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 두께의 박막(800)이 형성될 수 있다.
도 11은 일부 영역에서 분사부와의 거리가 변화하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 배플 플레이트(540)는 일부 영역에서 분사부(520)와의 거리가 변화하도록 형성될 수 있다.
이러한 경우 분사부(520)의 일부 영역에서는 균일한 압력으로 공정 가스가 분사되고, 거리가 변화하는 영역에서는 배플 플레이트(540)와 분사부(520) 간의 거리에 따른 압력으로 공정 가스가 분사될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기판(700)의 일부 영역에서 두께가 변화하도록 박막(800)이 증착되는 경우 도 11에 도시된 배플 플레이트(540)를 적용함으로써 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 두께의 박막(800)이 형성될 수 있다.
도 12은 함몰된 부분을 포함하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이고, 도 13는 융기된 부분을 포함하도록 배플 플레이트의 형상이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 배플 플레이트(540)는 함몰된 부분을 포함하거나 융기된 부분을 포함할 수 있다.
함몰된 부분 및 융기된 부분은 분사부(520)를 향하여 형성될 수 있다. 함몰된 부분에서는 다른 부분에 비하여 낮은 압력이 형성되고, 융기된 부분에서는 다른 부분에 비하여 높은 압력이 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기판(700)에 융기된 박막(800)이 형성된 경우 도 12에 도시된 배플 플레이트(540)를 적용함으로써 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 두께의 박막(800)이 형성될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(700)에 함몰된 박막(800)이 형성된 경우 도 13에 도시된 배플 플레이트(540)를 적용함으로써 기판(700)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 두께의 박막(800)이 형성될 수 있다.
도 14은 배플 플레이트가 분사 몸체에 탈착 가능한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 배플 플레이트(540)는 분사 몸체(510)에서 탈착될 수 있다.
서로 다른 배플 플레이트(540)가 분사 몸체(510)에 결합되거나 결합 해제될 수 있는 것이다. 사용자는 기판(700)에 형성된 박막(800)의 두께 분포를 참조하여 적절한 배플 플레이트(540)를 선택하여 분사 몸체(510)에 결합시킬 수 있다. 배플 플레이트(540)는 스크류와 같은 결합 수단에 의해 분사 몸체(510)에 결합되거나 별도의 다른 체결 수단이 이용되어 분사 몸체(510)에 결합될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드 제조 장치의 블록도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 샤워헤드 제조 장치(900)는 입력부(910), 저장부(920), 제어부(930), 맵 데이터 분석부(940), 모델링부(950) 및 플레이트 제작부(960)를 포함하여 구성된다.
입력부(910)는 샤워헤드(500)에서 분사된 공정 가스에 의해 테스트 기판에 증착된 박막(800)의 두께 분포에 관한 맵 데이터를 입력받는 역할을 수행한다.
평판의 형태를 갖는 배플 플레이트(540)가 이용되어 테스트 기판에 박막(800)이 증착되고, 이에 대한 맵 데이터가 생성될 수 있다. 맵 데이터는 이를 위한 별도의 맵 데이터 생성 장비(미도시)가 이용되어 생성될 수 있다. 맵 데이터 생성 장비는 박막(800)이 증착된 테스트 기판의 표면에 엑스레이 또는 레이저를 조사하여 박막(800)의 두께 분포를 확인하고, 맵 데이터를 생성할 수 있다. 입력부(910)는 해당 맵 데이터를 입력 받을 수 있다.
저장부(920)는 입력부(910)를 통하여 입력된 맵 데이터를 임시로 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 또한, 저장부(920)는 후술하는 모델링부(950)에 의해 생성된 모델링 데이터를 저장할 수도 있다.
맵 데이터 분석부(940)는 입력부(910)를 통하여 입력된 맵 데이터를 분석할 수 있다. 예를 들어, 맵 데이터 분석부(940)는 테스트 기판에 증착된 박막(800)의 두께 분포를 확인할 수 있다.
모델링부(950)는 맵 데이터 분석부(940)의 분석 결과에 따라 샤워헤드(500)의 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링할 수 있다. 모델링부(950)는 테스트 기판에 증착된 박막(800)의 두께가 두꺼울수록 분사부(520)와 배플 플레이트(540) 간의 거리가 증가하도록 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링할 수 있다. 이와 마찬가지로, 모델링부(950)는 테스트 기판에 증착된 박막(800)의 두께가 얇을수록 분사부(520)와 배플 플레이트(540) 간의 거리가 감소되도록 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링할 수 있다.
분사부(520)와 배플 플레이트(540) 간의 거리가 증가할수록 해당 영역에서 높은 압력으로 공정 가스가 분사되고, 분사부(520)와 배플 플레이트(540) 간의 거리가 감소될수록 해당 영역에서 낮은 압력으로 공정 가스가 분사될 수 있다.
모델링부(950)는 배플 플레이트(540)의 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부(520)와 배플 플레이트(540) 간의 거리가 증가하거나 감소되도록 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링할 수 있다. 예를 들어, 모델링부(950)는 도 9 또는 도 10에 도시된 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링할 수 있다.
모델링부(950)는 분사부(520)를 향하는 배플 플레이트(540)의 표면 중 일부가 융기되거나 함몰되도록 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링할 수 있다. 예를 들어, 모델링부(950)는 도 11 내지 도 13에 도시된 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링할 수 있다.
모델링부(950)는 배플 플레이트(540)의 형상을 모델링하고, 모델링 결과를 플레이트 제작부(960)로 전달할 수 있다.
플레이트 제작부(960)는 모델링부(950)의 모델링 결과를 참조하여 배플 플레이트(540)를 제작할 수 있다. 예를 들어, 플레이트 제작부(960)는 도 9 내지 도 13에 도시된 배플 플레이트(540) 중 어느 하나의 형상으로 배플 플레이트(540)를 제작할 수 있다.
이상은 플레이트 제작부(960)가 샤워헤드 제조 장치(900)에 포함된 것을 설명하였으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 플레이트 제작부(960)는 샤워헤드 제조 장치(900)와는 별도의 플레이트 제작 장치(미도시)로 제공될 수도 있다. 이러한 경우 샤워헤드 제조 장치(900)는 맵 데이터에 대한 분석 결과를 참조하여 박막(800)의 두께를 균일하게 하는 최적의 배플 플레이트(540)의 형상에 대한 모델링 결과를 출력할 수 있다. 출력된 모델링 결과는 플레이트 제작 장치로 제공되어 배플 플레이트(540)의 제작에 이용될 수 있다.
또한, 플레이트 제작부(960)가 별도의 플레이트 제작 장치로 제공되는 경우 입력부(910), 저장부(920), 제어부(930), 맵 데이터 분석부(940) 및 모델링부(950)는 기판 처리 장치(10)에 구비될 수 있다. 이러한 경우 기판 처리 장치(10)는 입력된 맵 데이터를 분석하여 배플 플레이트의 형상을 모델링할 수 있다.
제어부(930)는 입력부(910), 저장부(920), 맵 데이터 분석부(940), 모델링부(950) 및 플레이트 제작부(960)에 대한 전반적인 제어를 수행한다.
샤워헤드 제조 장치(900)에 의해 제조된 배플 플레이트(540)는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 분사 몸체(510)는 분사부(520)에서 분사된 공정 가스에 의해 테스트 기판에 증착된 박막(800)의 두께 분포에 관한 맵 데이터가 이용되어 제작된 배플 플레이트(540)를 포함할 수 있다.
이 때, 배플 플레이트(540)는 테스트 기판에 증착된 박막(800)의 두께가 두꺼울수록 분사부(520)와의 거리가 증가하는 형상을 갖고, 테스트 기판에 증착된 박막(800)의 두께가 얇을수록 분사부(520)와의 거리가 감소되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 배플 플레이트(540)는 그 중심에서 가장자리로 진행할수록 분사부(520)와의 거리가 증가하거나 감소되는 형상을 갖거나, 분사부(520)를 향하는 그 표면 중 일부는 융기되거나 함몰되는 형상을 가질 수도 있다.
특히, 샤워헤드 제조 장치(900)에 의해 제조된 배플 플레이트(540)는 분사 몸체(510)에 탈착 가능하다. 이에, 사용자는 상황별로 적절한 배플 플레이트(540)를 분사 몸체(510)에 결합시킴으로써 균일한 두께를 갖는 박막(800)이 기판(700)에 형성되도록 할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (15)

  1. 기판의 공정을 위한 공정 처리 공간을 제공하는 공정 챔버; 및
    상기 공정 챔버에 구비되고, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하는 샤워헤드를 포함하되,
    상기 샤워헤드는,
    상기 공정 가스를 유입 받는 분사 몸체; 및
    상기 분사 몸체의 일측에 배치되어 상기 분사 몸체로 유입된 공정 가스를 분사하는 분사부를 포함하고,
    상기 분사 몸체는 상기 분사부에서 분사된 공정 가스에 의해 테스트 기판에 증착된 박막의 두께 분포에 관한 맵 데이터가 이용되어 제작된 배플 플레이트를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 분사부의 분사 방향의 반대측인 상기 분사 몸체의 내측면에 배치되는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 테스트 기판에 증착된 박막의 두께가 두꺼울수록 상기 분사부와의 거리가 증가하는 형상을 갖는 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 그 중심에서 가장자리로 진행할수록 상기 분사부와의 거리가 증가하거나 감소되는 형상을 갖는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 일부 영역에서 상기 분사부와의 거리가 변화하도록 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 분사부를 향하는 상기 배플 플레이트의 표면 중 일부는 융기되거나 함몰되는 형상을 갖는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 분사 몸체에 탈착 가능한 기판 처리 장치.
  8. 샤워헤드에서 분사된 공정 가스에 의해 테스트 기판에 증착된 박막의 두께 분포에 관한 맵 데이터를 입력 받는 입력부;
    상기 맵 데이터를 분석하는 맵 데이터 분석부; 및
    상기 분석 결과에 따라 상기 샤워헤드에 구비된 배플 플레이트의 형상을 모델링하는 모델링부를 포함하는 샤워헤드 제조 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 샤워헤드는,
    상기 공정 가스를 유입 받는 분사 몸체; 및
    상기 분사 몸체의 일측에 배치되어 상기 분사 몸체로 유입된 공정 가스를 분사하는 분사부를 포함하고,
    상기 배플 플레이트는 상기 분사부의 분사 방향의 반대측인 상기 분사 몸체의 내측면에 배치되는 샤워헤드 제조 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 테스트 기판에 증착된 박막의 두께가 두꺼울수록 상기 분사부와의 거리가 증가하는 형상을 갖는 샤워헤드 제조 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 그 중심에서 가장자리로 진행할수록 상기 분사부와의 거리가 증가하거나 감소되는 형상을 갖는 샤워헤드 제조 장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 일부 영역에서 상기 분사부와의 거리가 변화하도록 형성되는 샤워헤드 제조 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 분사부를 향하는 상기 배플 플레이트의 표면 중 일부는 융기되거나 함몰되는 형상을 갖는 샤워헤드 제조 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 분사 몸체에 탈착 가능한 샤워헤드 제조 장치.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 모델링부의 모델링 결과를 참조하여 상기 배플 플레이트를 제작하는 플레이트 제작부를 더 포함하는 샤워헤드 제조 장치.
PCT/KR2023/007369 2022-08-22 2023-05-30 기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치 WO2024043448A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2022-0104924 2022-08-22
KR1020220104924A KR20240026715A (ko) 2022-08-22 2022-08-22 기판 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024043448A1 true WO2024043448A1 (ko) 2024-02-29

Family

ID=90013434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/007369 WO2024043448A1 (ko) 2022-08-22 2023-05-30 기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240026715A (ko)
WO (1) WO2024043448A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001003163A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-11 Lam Research Corporation Gas distribution apparatus for semiconductor processing
KR20130012361A (ko) * 2011-07-25 2013-02-04 피에스케이 주식회사 배플 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20140029334A (ko) * 2012-08-31 2014-03-10 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 내부 배플 콘덕턴스의 변경에 의한 가변 샤워헤드 흐름
US20190228120A1 (en) * 2018-01-24 2019-07-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for designing and manufacturing showerhead
KR102323037B1 (ko) * 2021-06-28 2021-11-10 주식회사 에이치앤이루자 기판 처리 장치의 샤워 헤드 제조 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100509231B1 (ko) 2003-01-03 2005-08-22 주식회사 아이피에스 박막증착용 반응용기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001003163A1 (en) * 1999-06-30 2001-01-11 Lam Research Corporation Gas distribution apparatus for semiconductor processing
KR20130012361A (ko) * 2011-07-25 2013-02-04 피에스케이 주식회사 배플 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20140029334A (ko) * 2012-08-31 2014-03-10 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 내부 배플 콘덕턴스의 변경에 의한 가변 샤워헤드 흐름
US20190228120A1 (en) * 2018-01-24 2019-07-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for designing and manufacturing showerhead
KR102323037B1 (ko) * 2021-06-28 2021-11-10 주식회사 에이치앤이루자 기판 처리 장치의 샤워 헤드 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240026715A (ko) 2024-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010101369A2 (ko) 가스 분배 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
WO2013147481A1 (ko) 선택적 에피택셜 성장을 위한 장치 및 클러스터 설비
WO2011129492A1 (ko) 가스 분사 유닛 및 이를 이용한 박막 증착 장치 및 방법
WO2013105730A1 (ko) 냉각 방식의 샤워헤드 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
WO2017052100A1 (ko) 웨이퍼 처리장치의 배기장치
WO2013180451A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2010067974A2 (ko) 복수기판 처리장치
WO2014030973A1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2009104918A2 (en) Apparatus and method for processing substrate
WO2013100462A1 (ko) 기판처리장치
WO2015083884A1 (ko) 기판 처리 장치
WO2011043566A2 (en) Apparatus and method for processing substrate
WO2015156542A1 (ko) 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
WO2013015481A1 (ko) 웨이퍼 캐리어
WO2013191415A1 (ko) 기판 처리 장치
WO2024043448A1 (ko) 기판 처리 장치 및 샤워헤드 제조 장치
WO2017073902A1 (ko) 기판처리장치
WO2013191414A1 (ko) 기판처리장치
WO2021206351A1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
WO2015083883A1 (ko) 기판 처리 장치
WO2021006676A1 (ko) 기판처리장치
WO2014073806A1 (ko) 샤워헤드 및 이를 포함하는 박막 증착 장치
WO2016060429A1 (ko) 화학기상장치용 반응챔버
WO2021025498A1 (ko) 가스 유입 장치 및 이를 이용한 기판 처리 장치
WO2020138970A2 (ko) 기판처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23857488

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1