KR100718643B1 - 샤워헤드의 체결구조 - Google Patents

샤워헤드의 체결구조 Download PDF

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엄평용
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Abstract

본 발명은 샤워헤드의 체결구조에 관한 것으로 특히 샤워헤드와 상기 샤워헤드에 고정되는 가스 블락킹 브라켓 및 샤워헤드 브라켓과 상기 샤워헤드 브라켓을 고정하기 위한 고정 브라켓과 상기 고정브라켓이 고정되는 디퓨져 바디의 구성에 의해 상기 샤워헤드의 열팽창에 따른 변형감소와 주변부의 열손실을 감소시켜 샤워헤드의 온도균일도를 향상시키고 대향하고 있는 서셉터의 온도균일도를 유지시켜 기판의 균일한 전극거리및 균일한 온도분포를 개선하여 증착의 균일도를 증진시키는 효과가 있는 화학기상증착장치에 관한 것이다.
샤워헤드, 열변형, 브라켓, LCD

Description

샤워헤드의 체결구조{Fixing apparatus for shower head}
도 1은 종래의 샤워헤드 고정장치에 대한 개념도,
도 2는 본 발명에 의한 샤워헤드의 열팽창에 대응할 수 있는 장치에 관한 개념도,
도 3은 본 발명의 가스 블락킹 브라켓에 대한 사시도
도 4는 본 발명의 고정 브라켓에 대한 사시도
도 5a 내지 5c는 본 발명의 샤워헤드 브라켓에 대한 사시도,
도 6a 내지 6b는 본 발명의 샤워헤드에 대한 부분 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 가스 블락킹 브라켓 200 : 고정 브라켓
300 : 샤워헤드 브라켓 400 : 샤워헤드
500 : 디퓨져 바디
본 발명은 샤워헤드의 열팽창에 의한 변형감소와 서셉터의 온도분포를 균일하게 하기 위한 것으로서, 특히 샤워헤드와 상기 샤워헤드에 고정되는 가스 블락킹 브라켓 및 샤워헤드 브라켓과 상기 샤워헤드 브라켓을 고정하기 위한 고정 브라켓과 상기 고정브라켓이 고정되는 디퓨져 바디의 구성에 의해 상기 샤워헤드의 열팽창에 대응하여 상기 가스 블락킹 브라켓 및 샤워헤드 브라켓이 변형되어 상기 샤워헤드가 변형을 감소시켜 샤워헤드 변형에 의한 전극거리차이를 줄이고 디퓨져바디로의 열전달을 감소시켜 샤워헤드의 주변부의 열손실을 감소시켜 균일한 샤워헤드의 온도분포를 유지시켜 서셉터의 온도분포도 균일하게 하기 위한 샤워헤드 체결구조에 관한 것이다.
일반적으로 화학기상증착공정에 사용되는 샤워헤드는 고온환경에서 반응가스를 분사하는 역할을 담당하고 있는바 이하 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이 샤워헤드(15)는 챔버(13)위 챔버리드(12)와, 리드커버(11)로 이루어지며, 도입부(18)로부터 도입되는 반응 가스를 챔버 바디(13)내의 서셉터(S) 상부에 안착되는 기판(미도시)으로 반응가스를 분사하게 된다.
이때 상기 서셉터(S)내에 지지대(19)위에 설치되는 히터에 의해 고온환경이 조성되게 되고, 이에 의해 상기 샤워헤드(13)도 서셉터의 영향으로 온도상승이 이루어지며 이로 인해 열팽창 현상이 발생하게 된다.
그런데, 상술한 종래의 샤워헤드(13)의 경우 주변부가 고정구(B)에 의해 디퓨져 바디(14)에 고정되게 되어 열팽창 현상이 발생한 경우 상기 샤워헤드(13)가 자유팽창하지 못하여 중앙부가 하부로 처지는 변형이 발생되게 된다. 이러한 변형에 의해 샤워헤드의 중앙부와 주변부에서 기판과의 전극 거리의 차이가 발생하게 되고 이에 의해 플라즈마의 균일도의 차이로 인해 결국 증착막의 두께가 균일하지 못한 문제점이 있었다.
또한 샤워헤드의 주변부는 중앙부에 비해 디퓨져 바디로의 열손실이 커서 주변부의 온도가 낮아지며 이는 대향하고 있는 서셉터 주변부의 온도강하를 유발하여 온도의 차이를 유발하게 되며 이 또한 증착막의 균일성을 저하하는 요인이 되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 온도상승에도 열팽창이 용이하게 일어나게 주변부의 체결구조를 구성하여 샤워헤드의 변형을 감소시켜 균일한 전극거리를 유지하여 프라즈마의 균일도를 향상시키고 또한 샤워헤드의 주변부가 열손실을 줄일 수 있도록 샤워헤드를 디퓨져바디와 연결되는 체결수단을 가늘고 길게 구성하여 열전달이 잘되지 않도록 구성하여 샤워헤드의 온도의 균일하게 유지하여 대향하고 있는 서셉터의 온도분포를 균일하게 유지하여 결국 균일한 증착막을 얻을 수 있는 화학기상증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적은 샤워헤드와 상기 샤워헤드에 고정되는 가스 블락킹 브라켓 및 샤워헤드 브라켓과 상기 샤워헤드 브라켓을 고정하기 위한 고정 브라켓과 상기 고정브라켓이 고정되는 디퓨져 바디의 구성에 의해 상기 샤워헤드의 열팽창에 대응하여 상기 가스 블락킹 브라켓 및 샤워헤드 브라켓이 변형되어 상기 샤워헤드의 열팽창의 영향을 방지하는 구성에 의해 달성될 수 있다.
이하 LCD생산을 위한 화학기상증착을 실시예로 하여 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하기로한다.
본 발명은 상술한 바와 같이 샤워헤드의 팽창에 대응하여 변형되는 브라켓에 의해 열팽창의 영향을 최소화하여 증착의 균일도를 향상시키는 것으로서 이하 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 디퓨져 바디(500)에 고정되는 고정 브라켓(200)과 상기 고정 브라켓(200)에 고정되는 한편 상기 샤워헤드(400)에 고정되는 샤워헤드 브라켓(300) 그리고 상기 디퓨져 바디(500)에 고정되는 한편 상기 샤워헤드(400)에 밀착되는 가스 블락킹 브라켓(100)으로 구성된다.
상기 가스 블락킹 브라켓(100)은 상술한 바와 같이 일측은 디퓨져 바디(500)에 고정되는 한편 타측은 샤워헤드(400)에 밀착되어 고정되는데 상기 샤워헤드(400)의 구성은 후술하기로 한다. 상기 가스 블락킹 브라켓(100)의 구성에 의해 반응가스가 누출되는 것을 방지하는 한편 상기 샤워헤드(400)의 열팽창에 대응하여 변형되어 상기 샤워헤드(400)의 열팽창에 따른 영향을 최소화하게 되는 것이다.
이하 도 3을 참조하여 상기 가스 블락킹 브라켓(100)에 대하여 설명하기로 한다.
상기 가스 블락킹 브라켓(100)은 판체 형상의 수직부(120)와 상기 수직부(120)의 상부 끝부분에 수평방향으로 직교되게 형성되는 수평부(110)로 구성된다.
상기 수평부(110)상에는 고정을 위한 고정홀(111)이 형성되게 된다. 상기 고정홀(111)은 도 3에 도시된 것과 같이 다수개로 형성할 수도 있다. 이와 같은 구성에 의해 상기 수평부(110)가 상기 디퓨져 바디(500)에 고정되는 한편 상기 수직부 (120)의 끝부분이 샤워헤드(400)에 밀착되게 된다.
한편 상기 수평부(110)와 수직부(120)의 길이는 샤워헤드(400)의 길이와 동일하다.
한편 상기 디퓨져 바디(500)에는 상술한 고정 브라켓(200)이 고정되게 되는데 이하 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이 상기 고정 브라켓(200)은 디퓨져 바디(500)에 고정되는 한편 후술하는 샤워헤드 브라켓(300)의 일부분이 삽입고정되게 된다. 상기 고정 브라켓(200)은 육면체 형상인 본체(210)와, 상기 본체(210)상에 형성되어 상기 디퓨져 바디(500)에 고정시키 위해 형성되는 고정홀(211)과, 본체(210)상면에 돌출되어 형성되는 상면 돌출부(212)와, 상기 본체(210)의 일측면에 돌출되어 형성되는 측면돌출부(220)와, 상기 측면돌출부(220)의 상면에 형성되어 샤워헤드 브라켓(300)이 삽입되기 위한 삽입홈(221)이 형성된다. 이러한 구성에 의해 도 2에서 도시되는 바와 같이 상기 상면 돌출부(212)에 의해 공간을 확보하여 설치위치나 크기에 다소 오차가 발생하여도 가스 블락킹 브라켓(100)의 수평부(110)와 상기 고정 브라켓(200) 상호 간섭없이 설치하는 것이 가능하여 제작의 편의성을 증진할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 상기 고정 브라켓(200)에 의해 디퓨져 바디(500)에 고정되는 한편 후술하는 샤워헤드 브라켓(300)이 상기 고정 브라켓(200)의 삽입홈(211)에 삽입되는바 이하 도 5a 내지 도 5b를 참조하여 상기 샤워헤드 브라켓(300)에 대해 설명하기로 한다.
상기 샤워헤드 브라켓(300)은 판체형상인 본체(330)와 상기 본체(330)의 상부에서 직교되게 형성되는 제1연결부(320)와 상기 제1연결부(320)의 끝 부분에서 상기 본체(330)와 동일방향으로 형성되는 한편 상기 고정 브라켓(200)의 삽입홈(221)에 삽입되는 제1삽입부(310)와 상기 본체(330)의 하부에서 직교되게 형성되는 제2연결부(340)와 상기 제2연결부(340)의 끝부분에서 상기 본체(330)와 동일방향으로 형성되는 한편 상기 샤워헤드(400)에 삽입되는 제2삽입부(350)와 상기 제2연결부(340)내에 관통되게 형성되어 상기 샤워헤드(400)에 고정되기 위한 고정홀(360)을 형성하여서 된다.
이러한 구성에 의해 상기 제1삽입부(310)가 상술한 고정 브라켓(200)의 삽입홈(211)에 삽입되어 고정되게 되는 것이다.
한편 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이 접촉되는 부분에 만곡되게 형성하여 보다 더 견고하게 밀착시키는 것도 가능하다.
즉 도 5b에 도시된 바와 같이 제1연결부(320)의 내측에 만곡되게 형성되는 바닥부(321)와 상기 제1삽입부(310)의 끝부분에도 만곡되게 돌출된 돌출부(311)를 형성하여 상기 고정 브라켓(200)의 삽입홈(221)에 삽입하게 하는 것도 가능하다. 이러한 구성에 의해 상기 샤워헤드 브라켓(300)이 도면상에서 앞뒤로 회전하는 것이 가능하여 샤워헤드(400)의 열팽창이 상술한 바와 같이 도면을 기준으로 앞 또는 뒤의 방향으로 팽창하더라도 상기 샤워헤드 브라켓(300)이 이에 대응하여 앞뒤로 회전할 수 있어 상기 샤워헤드(400)의 열팽창이 어떤 방향으로 이루어지더라도 이에 대응할 수 있게 된다.
이는 도 5b에 도시된 제2연결부(340)의 경우에도 유사하다. 즉 제2연결부(340)의 내측에 만곡되어 형성되는 바닥부(341)가 후술하는 샤워헤드(400)의 걸림턱(421)의 밀착홈(421a)에 접촉되는 한편 상기 제2삽입부(350)의 끝부분에도 만곡되게 돌출하여 형성되는 돌출부(351)가 샤워헤드(400)의 삽입홈 바닥부(422a)에 접촉되게 된다. 이에 의해 상기 샤워헤드(400)의 열팽창이 도면을 기준으로 앞 또는 뒷방향으로 팽창하여도 상기 제2연결부(340)가 회전을 하면서 대응을 할 수 있어 상기 샤워헤드(400)의 열팽창에 대응할 수 있게 된다.
이상 상술한 바와 같이 상기 샤워헤드 브라켓(300)은 상기 고정 브라켓(200)의 삽입홈(211)에 삽입되는 한편 후술하는 샤워헤드(400)의 삽입홈(422)에 삽입되는데, 이때 각 접촉면에 만곡되는 형상에 의해 샤워헤드(400)의 열팽창에 대응해서 전후방향으로 회전하는 것이 가능하게 된다. 다시말해서, 상술한 바와 같이 상기 샤워헤드(400)가 예를 들어 도면을 기준으로 앞면으로 팽창되는 경우 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제1삽입부(310) 및 돌출부(311)가 상기 고정 브라켓(200)의 삽입홈(211)에서 회전하는 함은 물론 상기 제2연결부(340)의 돌출부(351)도 상기 샤워헤드(400)의 열팽창에 따라 회전할 수 있어 상기 샤워헤드(400)의 열팽창에 의한 영향을 최소하함에 따라 전극거리가 불균일해지는 것을 방지하여 균일한 증착막을 얻을 수 있게 된다.
또한 샤워헤드 브라켓(300)과 가스 블락킹 브라켓(100)은 얇고 길게 구성되어 있어서 샤워헤드의 주변부의 열전달이 잘되지 않아 샤워헤드의 온도를 비교적 높게 또 균일하게 유지할수 있어 서셉터(S)의 샤워헤드로의 열손실을 적게 할수 있으며 온도도 균일하게 유지할 수 있다.
이하 상기 샤워헤드(400)에 대해 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이 상기 샤워헤드(400)의 열팽창에 의한 변형을 수용하도록 샤워헤드 브라켓(300)과 가스 블락킹 브라켓(100)이 상기 샤워헤드(400)에 고정되게 된다.
이때 상기 가스 블락킹 브라켓(100)의 수직부(120)의 끝부분이 상기 샤워헤드(400)의 상면에 형성되는 삽입부(410)에 밀착되게 된다. 이와 같은 구성에 의해 상기 샤워헤드(400)가 열팽창에 의해 변형이 발생하여도 상기 가스 블락킹 브라켓(100)의 수직부(120)가 밀착된 상태로 변형이 되어 반응가스의 유출을 막는 한편 상기 샤워헤드(400)의 변형을 감내하게 되어 증착의 균일도를 유지 향상시킬 수 있는 것이다.
이는 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 경우에도 동일하다. 즉 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2삽입부(350)가 샤워헤드(400)의 삽입홈(422)에 삽입되는 한편 상기 제2연결부(320)가 샤워헤드(400)의 걸림턱(421)에 회전가능하게 접촉되게 되는 것이다. .
한편 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2삽입부(350)의 끝부분에 만곡되어 형성되는 돌출부(351)에 대응하여 샤워헤드(400)의 삽입홀(422) 바닥에 만곡되어 형성되는 삽입홈 바닥부(422a)를 형성하어 접촉시키는 것도 가능하며, 이와 유사하게 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2연결부(320)의 만곡된 바닥부(341)와 대응되게 형성되는 샤워헤드(400)의 걸림턱(421)에 형성되는 밀착홈(421a)에 접촉시킬 수도 있다.
이상과 같이 샤워헤드에 변형이 가능한 브라켓을 부착하는 구성에 의해 샤워헤드의 온도상승에도 샤워헤드가 쉽게 열팽창이 일어나도록 구성하고 샤워헤드의 변형을 방지하고 열전달이 잘 않되도록 구성하여 샤워헤드의 열손실을 감소시켜 온 도 균일화를 통해 균일한 전극거리와 서셉터의 균일한 온도유지를 통하여 균일한 증착막을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 샤워헤드의 체결구조에 있어서,
    온도상승에 의한 샤워헤드(400)가 용이하게 열팽창이 되도록 함과 아울러 샤워헤드의 열손실 감소를 위해서 디퓨져바디(500)에 체결됨과 아울러 샤워헤드(400)를 고정하는 가스 블락킹 브라켓(100)과, 샤워헤드 브라켓(300)과, 상기 샤워헤드 브라켓(300)을 고정하기 위한 고정 브라켓(200)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드의 체결구조
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 브라켓(200)은 육면체 형상인 본체(210)와 상기 본체(210)상에 형성되어 상기 디퓨져 바디(500)에 고정시키 위해 형성되는 고정홀(211)과, 본체(210)상면에 돌출되어 형성되는 상면 돌출부(212)와, 상기 본체(210)의 일측면에 돌출되어 형성되는 측면돌출부(220)와 상기 측면돌출부(220)의 상면에 형성되어 샤워헤드 브라켓(300)이 삽입되기 위한 삽입홈(221)이 형성되고,
    상기 가스 블락킹 브라켓(100)은 판체형상인 수직부(120)와 상기 수직부(120)와 직교되는 수평부(110)와 상기 수평부(110)에 형성되어 상기 디퓨져 바디(500)에 고정되기 위한 고정홀(111)로 되고,
    상기 샤워헤드 브라켓(300)은 판체형상인 본체(330)와 상기 본체(330)의 상부에서 직교되게 형성되는 제1연결부(320)와 상기 제1연결부(320)의 끝 부분에서 상기 본체(330)와 동일방향으로 형성되는 한편 상기 고정 브라켓(200)의 삽입홈(221)에 삽입되는 제1삽입부(310)와 상기 본체(330)의 하부에서 직교되게 형성되는 제2연결부(340)와 상기 제2연결부(340)의 끝부분에서 상기 본체(330)와 동일방향으로 형성되는 한편 상기 샤워헤드(400)에 삽입되는 제2삽입부(350)와 상기 제2연결부(340)내에 관통되게 형성되어 상기 샤워헤드(400)에 고정되기 위한 고정홀(360)을 형성하고,
    상기 샤워헤드(400)에는 상기 가스 블락킹 브라켓(100)의 수직부(120)가 삽입되어 밀착되기 위해 상기 샤워헤드(400)의 상면에 형성되는 삽입부(410)와 상기 샤워헤드(400)의 하면에 형성되는 것으로서 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2연결부(340)와 밀착되는 걸림턱(421)과 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2삽입부(350)가 삽입되기 위한 삽입홈(420)이 형성되는 되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드의 체결구조
  3. 제2항에 있어서,
    상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제1연결부(320)에는 바닥부(321)가 만곡되어 형성되는 한편, 상기 제1삽입부(310)의 끝부분에도 만곡되어 돌출되는 돌출부(311)가 형성되고, 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2연결부(340)에는 바닥부(341)가 만곡되어 형성되는 한편, 상기 제2삽입부(350)의 끝부분에도 만곡되어 돌출되어 돌출부(351)가 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드의 체결구조
  4. 제3항에 있어서,
    상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2연결부(340)와 밀착되기 위하여 샤워헤드(400)의 걸림턱(421)에는 밀착홈(421a)이 형성되고, 상기 샤워헤드 브라켓(300)의 제2삽입부(350)가 밀착되어 삽입되기 위해 만곡되어 형성되도록 상기 삽입홈(420)의 바닥에는 삽입홈 바닥부(422a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 샤워헤드의 체결구조.
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