KR200476047Y1 - Substrate processing apparatus provided with baffle - Google Patents

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KR200476047Y1
KR200476047Y1 KR2020130008278U KR20130008278U KR200476047Y1 KR 200476047 Y1 KR200476047 Y1 KR 200476047Y1 KR 2020130008278 U KR2020130008278 U KR 2020130008278U KR 20130008278 U KR20130008278 U KR 20130008278U KR 200476047 Y1 KR200476047 Y1 KR 200476047Y1
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김재우
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Abstract

본 고안은 배플이 구비된 기판처리장치에 관한 것으로서,
내부공간이 마련된 공정챔버; 공정챔버의 내부공간에 설치되어, 기판을 지지 및 회전시키며 기판을 가열하는 히터가 내장되는 서셉터; 상기 서셉터의 상부에 설치되며 상기 기판상에 반응가스를 분사하는 샤워헤드; 상기 샤워헤드측으로 반응가스를 토출하는 배플; 및 상기 배플에 연결되어, 반응가스를 제공하는 가스공급부를 포함하며, 상기 배플은 저면과 경사져 형성된 경사면을 갖는 상협하광의 원추형 형상으로 형성되고, 서로 상이한 반경을 갖는 복수의 원추부로 구성되며, 상기 복수의 원추부는 비대칭으로 일체로 형성되어, 경사진 외주면에 마련된 복수의 가스분출구를 통해 외부로 토출됨으로써, 직진성이 강한 라디칼 흐름이라도 언밸런스한 구조를 가진 가스분사구에 의해 방사형 유동경로로 가변될 수 있고, 기판상으로 고르게 확산시켜, 기판 상의 각각의 영역에서 증착의 반응속도와 증착되는 양을 다르게 제어할 수 있으므로, 기판에 증착되는 막의 균일성을 개선할 수 있다.The present invention relates to a substrate processing apparatus provided with a baffle,
A process chamber having an internal space; A susceptor installed in an inner space of the process chamber and having a heater for supporting and rotating the substrate and heating the substrate; A showerhead installed on the susceptor and spraying a reaction gas onto the substrate; A baffle for discharging the reaction gas toward the showerhead; And a gas supply unit connected to the baffle and providing a reaction gas, wherein the baffle is formed in a conical shape having a sloped surface formed obliquely with the bottom surface, the plurality of conical parts having different radii from each other, The plurality of conical parts are integrally formed asymmetrically and are discharged to the outside through a plurality of gas jet ports provided on the inclined outer surface so that the radial flow path can be changed by the gas jet port having an unbalanced structure even in the case of a radical flow having a high linearity Uniform diffusion of the film deposited on the substrate can be improved since the reaction rate of the deposition and the deposition amount can be controlled differently in each region on the substrate.

Description

배플이 구비된 기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS PROVIDED WITH BAFFLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a substrate processing apparatus having a baffle,

본 고안은 배플이 구비된 기판처리장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 언밸런스 타입의 원추형 구조를 가진 배플을 통해, 직진성이 강한 라디칼 흐름이라도 기판 상에 균일하게 증착시킬 수 있게 하는 배플이 구비된 기판처리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate processing apparatus provided with a baffle, and more particularly, to a substrate processing apparatus having a baffle having a baffle for uniformly depositing on a substrate even a strong direct-current radical flow through a baffle having an unbalance- Processing apparatus.

반도체 제조 공정은 금속막, 절연막 및 반도체 물질을 화학 기상 증착(chemical vapor deposition: CVD)와 같은 증착 방식으로 증착하는 공정, 이러한 막들을 식각하는 공정, 포토레지스트 마스킹층의 에슁(ashing) 공정등을 포함한다. 식각의 경우, 플라즈마 식각은 일반적으로 금속층, 절연층 및 반도체 물질층을 식각하는데 사용된다. The semiconductor manufacturing process includes a process of depositing a metal film, an insulating film, and a semiconductor material by a deposition method such as chemical vapor deposition (CVD), a process of etching such films, an ashing process of a photoresist masking layer, and the like . In the case of etching, plasma etching is generally used to etch metal layers, insulating layers, and semiconductor material layers.

미국 특허 번호 4,209,357호에는 샤워배플헤드 전극 가스 분배 시스템이 개시되었다. U.S. Patent No. 4,209,357 discloses a shower baffle head electrode gas distribution system.

웨이퍼의 전체 표면상부에 균일한 식각비를 얻기 위하여, 또는 웨이퍼의 전체 표면 상부에 반응가스가 균일하게 증착되기 위해, 웨이퍼의 표면 상부에 플라즈마를 고르게 분배시키는 것이 요구되고 있다.It is required to uniformly distribute the plasma over the surface of the wafer in order to obtain a uniform etch rate on the entire surface of the wafer or to uniformly deposit the reactive gas on the entire surface of the wafer.

일반적인 가스 분배 챔버 설계는 수백의 개구부 또는 복합체(complex)를 갖는 배플을 포함하고, 샤워해드 전극의 뒷면으로 식각 가스 또는 반응 가스의 고른 분배를 확보하기 위한 기하학적인 형태로 제조하기 어려웠다. Typical gas distribution chamber designs include baffles with hundreds of openings or complexes and are difficult to fabricate in a geometric form to ensure uniform distribution of etch gas or reactive gas to the backside of the showerhead electrode.

또한, 종래의 화학기상증착장치에 있어서는, 배플의 형태가 평탄한 형상으로 형성되어 있기 때문에, 원격플라즈마 소스를 이용하여 증착공정을 진행할 때에 직진성이 강한 라디컬의 흐름을 방해하게 되어 증착 공정의 효율이 떨어진다고 하는 문제점이 있었다.
Further, in the conventional chemical vapor deposition apparatus, since the shape of the baffle is formed in a flat shape, when a deposition process is performed using a remote plasma source, the flow of radical laser having a strong linearity is disturbed, There was a problem that it fell.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 직진성이 강한 라디칼 흐름이라도 언밸런스 타입의 원추형 구조를 가진 배플을 통해, 플라즈마에 의해 활성화된 반응가스의 라디칼의 흐름을 기판상으로 고르게 확산시켜, 기판 상의 각각의 영역에서 증착의 반응속도와 증착되는 양을 다르게 제어할 수 있으므로, 기판에 증착되는 막의 균일성을 개선할 수 있는 배플이 구비된 기판처리장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of uniformly distributing a radical flow of a reactive gas activated by plasma through a baffle having an unbalanced conical structure, And a baffle capable of improving the uniformity of the film deposited on the substrate because the reaction rate and deposition amount of the deposition can be controlled differently in each region on the substrate.

또한, 본 고안은 직진성이 강한 라디칼 흐름이 배플의 상부를 통해 토출되고, 배플의 바닥면에 대해 경사진 면을 따라 유동하게 하고, 더불어 반경이 상이한 복수의 원추형 구조를 통해, 샤워헤드에서 토출된 반응가스가 기판 상에 균일하게 도포되게 함으로써, 반응가스의 증착효율을 향상시킬 수 있는 배플이 구비된 기판처리장치를 제공하는 것이다.The present invention also contemplates that a straight-running radical flow is ejected through the top of the baffle, causing it to flow along a sloped surface relative to the bottom surface of the baffle, and through a plurality of conical structures of different radii, A substrate processing apparatus provided with a baffle capable of improving the deposition efficiency of a reactive gas by uniformly applying a reactive gas on a substrate.

본 고안의 일 실시예에 따른 배플이 구비된 기판처리장치는, 내부공간이 마련된 공정챔버; 공정챔버의 내부공간에 설치되어, 기판을 지지 및 회전시키며 기판을 가열하는 히터가 내장되는 서셉터; 상기 서셉터의 상부에 설치되며 상기 기판상에 반응가스를 분사하는 샤워헤드; 상기 샤워헤드측으로 반응가스를 토출하는 배플; 및 상기 배플에 연결되어, 반응가스를 제공하는 가스공급부를 포함하며, 상기 배플은 서로 상이한 반경을 갖는 복수의 원추부로 구성되며, 상기 복수의 원추부는 비대칭으로 일체로 형성된 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus provided with a baffle includes: a process chamber having an internal space; A susceptor installed in an inner space of the process chamber and having a heater for supporting and rotating the substrate and heating the substrate; A showerhead installed on the susceptor and spraying a reaction gas onto the substrate; A baffle for discharging the reaction gas toward the showerhead; And a gas supply unit connected to the baffle and providing a reaction gas, wherein the baffle is composed of a plurality of conical parts having different radii, and the plurality of conical parts are integrally formed asymmetrically.

여기서, 상기 배플은, 내부에 반응가스가 수용되는 가스수용공간이 마련되고, 일측은 가스공급부에 연결되고, 타측은 상기 가스수용공간에 삽입되어 상기 배플에 공정가스를 공급하는 헤드연결부를 구비하는 것을 특징으로 한다. Here, the baffle may include a gas receiving space in which a reaction gas is contained, one side is connected to a gas supply unit, and the other side is inserted into the gas accommodation space to supply a process gas to the baffle .

여기서, 상기 복수의 원추부는 상기 경사면에 형성된 복수의 가스분출구를 구비하며, 상기 복수의 가스분출구를 통해 토출된 반응가스는 서로 다른 반경을 가지는 원추부의 경사면을 따라 유동되어 서로 다른 위치에서 상기 샤워헤드를 향하여 하강 유동되는 것을 특징으로 한다. The plurality of conical portions include a plurality of gas ejection openings formed in the inclined surface, and the reaction gas discharged through the plurality of gas ejection openings flows along the inclined surface of the conical portion having different radii, And flows downward.

여기서, 상기 복수의 원추부는 서로 다른 중심각도를 갖도록 형성되어 부채꼴 형상의 평면을 구비하며, 상기 복수의 원추부의 저면은 서로 다른 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다. The plurality of conical portions are formed to have different center angles and have a fan-shaped plane, and the bottom surfaces of the plurality of conical portions are formed to have different heights.

여기서, 상기 복수의 원추부는 제 1 중심각도를 가지며 끝단이 기판의 에지부분에 상응하는 반경을 갖는 제 1 원추부와, 상기 제 1 중심각도보다 작은 제 2 중심각도를 가지고 상기 제 1 원추부와 단차가 형성되도록 상기 제 1 원추부의 저면보다 높은 위치의 저면을 가지며 기판의 중간부분에 상응하는 반경을 갖는 제 2 원추부와, 상기 제 2 중심각도보다 작은 제 3 중심각도를 가지며 기판의 중앙부분에 상응하는 반경을 갖는 제 3 원추부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Wherein the plurality of conical portions have a first conical portion having a first central angle and an end having a radius corresponding to an edge portion of the substrate, and a second conical portion having a second central angle smaller than the first central angle, A second conical portion having a bottom surface at a position higher than the bottom surface of the first conical portion so as to form a stepped portion and having a radius corresponding to an intermediate portion of the substrate and a second conical portion having a third central angle smaller than the second central angle, And a third conical portion having a radius corresponding to the second conical portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 저면과 경사져 형성된 경사면을 갖는 상협하광의 원추형 형상으로 형성된 것이 바람직하다.
It is preferable that the light guide plate is formed in a conical shape having a bottom surface and a sloped surface formed obliquely according to an embodiment of the present invention.

본 고안은 서로 상이한 반경을 가진 제 1 원추부 내지 제 3 원추부가 언밸런스한 구조로 일체형으로 연결된 구조를 가지고, 반응가스가 저면이 아니라 경사진 외주면에 마련된 복수의 가스분출구를 통해 외부로 토출됨으로써, 직진성이 강한 라디칼 흐름이라도 언밸런스한 구조를 가진 가스분사구에 의해 방사형 유동경로로 가변될 수 있고, 기판상으로 고르게 확산시켜, 기판 상의 각각의 영역에서 증착의 반응속도와 증착되는 양을 다르게 제어할 수 있으므로, 기판에 증착되는 막의 균일성을 개선할 수 있다.
The present invention has a structure in which the first conical part to the third conical part having different radii are integrally connected to each other in an unbalanced structure and the reaction gas is discharged to the outside through a plurality of gas jet ports provided on an inclined outer circumferential surface, Even a strong direct-current radical flow can be changed into a radial flow path by a gas injection port having an unbalanced structure and diffused evenly on the substrate to control the deposition rate and deposition amount in each region on the substrate differently Therefore, the uniformity of the film deposited on the substrate can be improved.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 배플이 구비된 기판처리장치의 설치상태도를 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 가스분사부의 사시도를 개략적으로 도시한 것이며,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 가스분사부의 평면도를 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 가스분사부의 저면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 서셉터의 회전작동 및 가스분사부의 반응가스분사시의 작동상태도를 개략적으로 도시한 것으로서, 배플헤드에서 토출된 라디컬화된 반응가스의 이동경로를 보다 알기 쉽게 표현하기 위해 배플헤드와 서셉터 상에 존재하는 샤워헤드를 생략한 상태로 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic view showing an installation state of a substrate processing apparatus provided with a baffle according to an embodiment of the present invention,
2 schematically shows a perspective view of a gas injection unit according to an embodiment of the present invention,
3 schematically shows a plan view of a gas injection unit according to an embodiment of the present invention,
4 schematically shows a bottom view of the gas injection unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing the rotational operation of the susceptor and the operation state of the gas injection unit during the injection of the reactive gas according to an embodiment of the present invention, and it is assumed that the path of movement of the radicalized reaction gas discharged from the baffle head is known The showerhead existing on the baffle head and the susceptor is omitted for easy representation.

이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 배플이 구비된 기판처리장치에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, a substrate processing apparatus provided with a baffle according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에 있어서, 상기 기판처리장치는 원격플라즈마 소스를 이용한 화학기상증착장치인 것을 예로 한다. In the present embodiment, the substrate processing apparatus is a chemical vapor deposition apparatus using a remote plasma source.

도 1에 도시된 바와 같이, 배플이 구비된 기판처리장치(100)는 공정챔버(110), 기판 지지부재인 서셉터(120), 배플(130), 샤워헤드(139), 가스공급부(140)를 포함한다.
1, a substrate processing apparatus 100 equipped with a baffle includes a process chamber 110, a susceptor 120 as a substrate supporting member, a baffle 130, a shower head 139, a gas supply unit 140 ).

본 실시예에서, 공정챔버(110)는 표면에 박막이 형성되는 공정의 대상물인 기판(W)을 외부와 격리시켜 박막 형성을 위한 증착 공정이 수행되는 내부공간이 마련된 박스형 부재이다. In the present embodiment, the process chamber 110 is a box-shaped member having an internal space in which a substrate W, which is an object of a process of forming a thin film on a surface, is isolated from the outside and a deposition process for forming the thin film is performed.

공정챔버(110)의 일측에는 출입구(111)가 제공된다. 공정 진행시 기판(W)들은 출입구(111)를 통해 공정챔버(110)로 반입 및 반출된다. 또한, 공정챔버(110) 에는 공정챔버(110)로 공급된 반응가스(G)와 증착 공정 중에 발생된 반응 부산물을 배기하기 위한 배기부(미도시)가 마련되어 있다. An entrance (111) is provided at one side of the process chamber (110). The substrates W are carried in and out of the process chamber 110 through the entry / In addition, the process chamber 110 is provided with a discharge unit (not shown) for discharging the reaction gas G supplied to the process chamber 110 and the reaction by-products generated during the deposition process.

본 실시예에서, 공정챔버(110)의 내부공간에는 서셉터(120)와 배플(130)과, 샤워헤드가 설치된다. 여기서, 서셉터(120)는 공정챔버(110)의 내부공간의 하부에 설치되고, 상기 샤워헤드와 상기 배플은 공정챔버(110)의 내부공간에서 서셉터(120)의 상부에 설치된다.
In the present embodiment, the susceptor 120, the baffle 130, and the shower head are installed in the inner space of the process chamber 110. Here, the susceptor 120 is installed under the inner space of the process chamber 110, and the showerhead and the baffle are installed on the upper portion of the susceptor 120 in the inner space of the process chamber 110.

본 실시예에서, 서셉터(120)는 기판을 지지 및 기판을 회전시키는 부재이다. 서셉터(120)는 구동부(150)에 연결되어, 구동부(150)의 작동시 회전된다. 여기서, 구동부(150)는 공정챔버(110)의 외부에 설치된다. In this embodiment, the susceptor 120 is a member that supports the substrate and rotates the substrate. The susceptor 120 is connected to the driving unit 150 and rotated when the driving unit 150 is operated. Here, the driving unit 150 is installed outside the process chamber 110.

본 실시예에서는 도시되지 않았지만, 서셉터(120)에는 각각의 스테이지에서 기판(W)을 승강 및 하강시키는 복수의 리프트 핀(미도시됨)이 구비될 수 있다. 여기서, 리프트 핀은 기판(W)을 승하강함으로써, 기판(W)을 서셉터(120)의 스테이지로부터 이격시키거나, 스테이지에 안착시키는 부재이다.Although not shown in the present embodiment, the susceptor 120 may be provided with a plurality of lift pins (not shown) for raising and lowering the substrate W at each stage. Here, the lift pin is a member that moves the substrate W up and down to separate the substrate W from the stage of the susceptor 120 or mount the substrate W on the stage.

또한, 상기 서셉터(120)의 내측에는 기판을 가열하기 위한 히터가 마련되어 있다.
Inside the susceptor 120, a heater for heating the substrate is provided.

이하에서는 본 고안에 의한 언밸런스 타입의 배플(130)에 대해 설명한다. Hereinafter, the unbalance type baffle 130 according to the present invention will be described.

도 1에 도시된 바와 같이, 배플(130)은 반응가스(G)를 가스공급부(140)로부터 공급받는다. 본 실시예에서, 배플(130)은 가스라인(141)에 의해 가스공급부(140)와 연결되어, 공정챔버(110)의 외부에 설치된 가스공급부(140)로부터 반응가스(G)를 제공받는다. 여기서, 상기 반응가스(G)는 원격플라즈마 소스로부터 공급되어 상기 배플내에서 반응가스 라디칼을 생성한다. 그리고, 공정챔버(110)에는 반응가스(G)와 더불어 소스가스(Gs)가 공급된다.
As shown in FIG. 1, the baffle 130 receives the reaction gas G from the gas supply unit 140. The baffle 130 is connected to the gas supply unit 140 by the gas line 141 and is supplied with the reaction gas G from the gas supply unit 140 installed outside the process chamber 110. Here, the reaction gas (G) is supplied from a remote plasma source to generate reaction gas radicals in the baffle. A source gas Gs is supplied to the process chamber 110 together with the reaction gas G.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배플(130)은 헤드연결부(131), 배플본체(132)를 구비한다. 1 and 2, the baffle 130 includes a head connecting portion 131 and a baffle main body 132.

상기 헤드연결부(131)는 공정챔버(110)의 상부 중앙에 설치되며, 일측은 가스공급부(140)에 연결되고, 타측은 상기 배플(130) 내부로 삽입되어 상기 배플에 반응가스(G)를 공급한다. The head connection part 131 is installed at the center of the upper part of the process chamber 110 and one side is connected to the gas supply part 140 and the other side is inserted into the baffle 130, Supply.

상기 샤워헤드(139)는 베플본체(132)의 저면과 소정의 간격만큼 하부로 이격되어, 베플본체(132)와 서셉터(120) 사이에 설치되어, 배플에서 토출된 반응가스(G)를 서셉터(120) 상의 기판(W)으로 제공하는 부재이다.
The shower head 139 is disposed between the baffle main body 132 and the susceptor 120 so as to be spaced apart from the bottom surface of the baffle main body 132 by a predetermined distance. To the substrate (W) on the susceptor (120).

한편, 본 고안의 일 실시예에서, 배플본체(132)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 배플본체는 저면과, 상기 저면에 일체로 형성되며 경사져 형성된 경사면을 갖는 상협하광의 원추형 형상으로 형성되고, 내부에 반응가스(G)가 수용되는 가스수용공간이 마련되어 있다. 또한, 상기 배플은 서로 상이한 반경을 가지는 복수의 원추부가 비대칭으로 언밸런스하게 서로 연결된 구조를 가진다.
2 to 4, the baffle main body includes a bottom surface and a cone-shaped conical shape having a sloped surface formed integrally with the bottom surface, And a gas receiving space in which the reaction gas G is accommodated is provided. In addition, the baffle has a structure in which a plurality of conical portions having radii different from each other are asymmetrically connected unbalanced to each other.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 서로 상이한 반경을 가지는 복수의 원추부들을 반경이 큰 순서대로, 제 1 원추부(133), 제 2 원추부(134), 그리고 제 3 원추부(135)라 지칭하기로 하며, 복수의 원추부들의 개수는 당업자의 입장에서 자명한 범위에서 가변될 수 있음은 물론이다.
In the present embodiment, for convenience of explanation, a plurality of conical portions having radii different from each other are arranged in the order of the first conical portion 133, the second conical portion 134, and the third conical portion 135, And the number of the plurality of conical portions may be varied within a range apparent to those skilled in the art.

도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)는 내부가 중공된 원추형 구조를 가진다. 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)는 내부에 반응가스(G)를 수용하는 가스수용공간(137)이 마련된다. As shown in FIG. 1, the first conic section 133 to the third conic section 135 have a hollow conical structure. The first round portion 133 to the third round portion 135 are provided with a gas accommodation space 137 for accommodating the reaction gas G therein.

제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 가스수용공간(137)에는 가스공급부(140)로부터 제공된 반응가스(G)가 수용되며, 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)는 배플본체(132)로 유입된 반응가스(G)를 공유한다.The reaction spaces G accommodated in the gas con- taining spaces 137 of the first round portion 133 to the third round portion 135 are accommodated in the first conical portion 133, The weight 135 shares the reaction gas G introduced into the baffle main body 132.

여기서, 상기 복수의 원추부에는 가스수용공간이 마련된 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
Here, the plurality of conical portions are provided with the gas accommodation space, but the present invention is not limited thereto.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)는 서로 상이한 반경을 가지며, 헤드연결부(131)를 중심으로 일체형으로 연결되어 언밸런스한 구조를 가진다. 여기서, 제 1 원추부(133)와 제 2 원추부(134)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 3 원추부(135)와 연결된 구조를 가진다. As shown in FIGS. 2 to 4, the first to third concentric circles 133 to 135 have different radii from each other, and are integrally connected to each other around the head connecting portion 131 to have an unbalanced structure . Here, the first conic section 133 and the second conic section 134 have a structure connected to the third conic section 135, as shown in Fig.

구체적으로, 제 1 원추부(133)는 도 4에 도시된 바와 같이, 저면이 제 1 반경(R1)을 가진 부채꼴 형상을 가지고, 도 2에 도시된 바와 같이 헤드연결부(131)를 중심으로 원추형으로 연결된 구조를 가진다. 4, the first conical portion 133 has a fan shape having a first radius R1 on the bottom surface, and has a conical shape with the head connecting portion 131 as a center, as shown in FIG. 2, Respectively.

여기서, 제 1 반경(R1)은 기판의 반경의 크기에 거의 인접한 크기를 가지는 것이 바람직하다. 이는, 제 1 원추부(133)의 제 1 반경(R1)을 기판의 가장자리 반경과 동일하게 함으로써, 종래기술의 문제점 중 하나인 기판(W)의 가장자리로의 반응가스의 불균일한 도포를 방지하기 위함이다. 즉, 본 실시예에 따른 배플본체(132)는 제 1 원추부(133)를 통해, 기판(W)의 가장자리 영역까지도 반응가스(G)가 토출되도록 할 수 있다.Here, it is preferable that the first radius R1 has a size substantially adjacent to the radius of the substrate. This is because, by making the first radius R1 of the first conical portion 133 equal to the radius of the edge of the substrate, it is possible to prevent uneven application of the reactive gas to the edge of the substrate W, It is for this reason. That is, the baffle main body 132 according to the present embodiment can also discharge the reaction gas G to the edge region of the substrate W through the first conical portion 133.

본 실시예에서, 제 2 원추부(134)는 도 4에 도시된 바와 같이, 저면이 제 1 반경(R1)보다 작은 제 2 반경(R2)을 가진 부채꼴 형상을 가지고, 도 2에 도시된 바와 같이 헤드연결부(131)를 중심으로 원추형으로 연결되고, 제 1 원추부(133)와 일체형으로 연결된 구조를 가진다. 이때, 제 1 원추부(133)의 저면과 제 2 원추부(134)의 저면은 단차진 구조를 가지는데, 이는, 제 2 원추부(134)에서 토출된 반응가스(G)가 보다 안정적으로 R2반경을 가진 영역부분으로 분사토록 하기 위함이다.In the present embodiment, the second conic section 134 has a fan shape having a second radius R2 smaller than the first radius R1, as shown in Fig. 4, Like conical shape about the head connecting part 131 and integrally connected with the first conical part 133. [ At this time, the bottom surface of the first conical portion 133 and the bottom surface of the second conical portion 134 have a stepped structure. This is because the reaction gas G discharged from the second conical portion 134 is more stable So that it is sprayed into the region having the radius R2.

제 3 원추부(135)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드연결부(131)를 중심으로 제 1 원추부(133)와 제 2 원추부(134) 사이에 마련되고, 저면이 제 2 반경(R2)보다 작은 제 3 반경(R3)을 가지고, 제 1 원추부(133)와 제 2 원추부(134)와 일체로 형성된 구조를 가진다. 여기서, 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 반경은 R1 > R2 > R3의 크기순서를 가진다. 2 to 4, the third round portion 135 is provided between the first conical portion 133 and the second conical portion 134 about the head connecting portion 131, and the third conical portion 135 is provided between the first conical portion 133 and the second conical portion 134, 2 has a third radius R3 smaller than the radius R2 and is integrally formed with the first conical portion 133 and the second conical portion 134. [ Here, the radii of the first conic section 133 to the third conic section 135 have a magnitude order of R1> R2> R3.

본 실시예에서, 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)는 각각 상이한 반경을 가진 원추형 구조로서, 이들이 각각 일체형으로 연결되는 경우에 도 2에 도시된 바와 같이 전체적인 형상이 비대칭으로 언밸런스하게 형성된다. 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)에서 각각 토출된 반응가스(G)는 일정영역을 형성하면서 기판(W)으로 분사될 수 있다.In the present embodiment, the first conic section 133 to the third conic section 135 are conical structures having different radii, and when they are integrally connected, the overall shape is asymmetric as shown in FIG. 2 And is formed unbalanced. The reaction gas G discharged from the first round portion 133 to the third round portion 135 may be injected into the substrate W while forming a certain region.

즉, 상기 제 1 원추부는 기판의 에지부분의 영역으로, 상기 제 2 원추부는 기판의 중간부분의 영역으로, 상기 제 3 원추부는 기판의 중앙부분의 영역으로 상기 샤워헤드를 통해 반응가스(G)를 토출하도록 형성된다.
That is, the first conical portion is the region of the edge portion of the substrate, the second conical portion is the region of the middle portion of the substrate, and the third conical portion is the region of the central portion of the substrate. Respectively.

본 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 경사진 외주면에는 복수의 가스분출구가 마련된다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 원추부(133)의 경사진 외주면에 마련된 가스분출구를 '제 1 가스분출구(133a)'라 지칭하고, 제 2 원추부(134)의 경사진 외주면에 마련된 가스분출구를 '제 2 가스분출구(134a)'라 지칭하며, 제 3 원추부(135)의 경사진 외면주면에 마련된 가스분출구를 '제 3 가스분출구(135a)'라 지칭하기로 한다. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of gas ejection openings are provided on the inclined outer circumferential surfaces of the first conic section 133 to the third conic section 135. The gas ejection port provided on the inclined outer peripheral surface of the first conic section 133 is referred to as a 'first gas ejection port 133a', and the inclined outer circumferential surface of the second conic section 134 The gas ejection port provided on the inclined outer circumferential surface of the third conical portion 135 is referred to as a 'third gas ejection port 135a'.

다만, 본 고안의 일 실시예에 따른 제 1 가스분출구(133a) 내지 제 3 가스분출구(135a)는 그 형상 및 개수가 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 다양하게 가변될 수 있음은 물론이다. However, it is needless to say that the shape and number of the first gas spouting port 133a to the third gas spouting port 135a according to one embodiment of the present invention may be variously changed within a range obvious from the viewpoint of a person skilled in the art.

본 실시예에서, 제 1 가스분출구(133a) 내지 제 3 가스분출구(135a)는 헤드연결부(131)를 중심으로 하여, 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 원주방향을 따라 마련된 개구이다. The first gas ejection port 133a to the third gas ejection port 135a are formed so that the circumferential direction of the first conical portion 133 to the third conical portion 135 is It is the opening provided.

여기서, 제 1 가스분출구(133a) 내지 제 3 가스분출구(135a)는 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)로 유입된 반응가스(G)가 토출되는 개구로서, 제 1 가스분출구(133a) 내지 제 3 가스분출구(135a)를 통해 토출된 반응가스(G)의 라디칼은 샤워헤드를 통과하여 기판상으로 제공된다. The first gas injection port 133a to the third gas injection port 135a are openings through which the reaction gas G introduced into the first conical portion 133 to the third conical portion 135 is discharged, Radicals of the reaction gas (G) discharged through the air outlets (133a) to the third gas air outlets (135a) pass through the showerhead and are provided on the substrate.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 가스분출구(133a) 내지 제 3 가스분출구(135a)를 통해 토출된 반응가스(G)는 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 경사진 외주면을 따라 흘러내리면서 기판(w)으로 분사되는데, 이때, 반응가스(G)는 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 서로 상이한 직경을 가진 언밸런스 타입의 원추형 구조에 의해, 서로 다른 지점에서 기판(W)으로 분사된다. 5, the reaction gas G discharged through the first gas spouting port 133a through the third gas spouting port 135a flows from the first circumferential portion 133 to the third circumferential portion 135, The reactive gas G is injected into the substrate W from the first conical portion 133 to the third conical portion 135 through an unbalanced conical structure having different diameters from each other To the substrate W at different points.

구체적으로, 본 실시예에서, 제 1 가스분출구(133a)에서 토출된 반응가스(G)는, F1흐름을 따라 제 1 원추부(133)의 경사진 외주면을 따라 흘러 내려, 서셉터(120)의 회전시 기판의 중심을 기준으로, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 원추부(133)의 제 1 반경(R1)범위에서 원주형으로 기판(w)에 분사된다. Specifically, in this embodiment, the reaction gas G discharged from the first gas spouting port 133a flows along the inclined outer circumferential surface of the first conical portion 133 along the flow F1, 1 and 5, on the basis of the center of the substrate at the time of rotation of the first conical portion 133, the first conical portion 133 is radially projected on the substrate w in the range of the first radius R1.

이와 동시에, 제 2 가스분출구(134a)에서 토출된 반응가스(G)는, F2흐름을 따라 제 2 원추부(134)의 경사진 외주면을 따라 흘러 내려, 서셉터(120)의 회전시 기판의 중심을 기준으로, 제 2 원추부(134)의 제 2 반경(R2)범위에서 원주형으로 기판에 분사된다.At the same time, the reaction gas G discharged from the second gas jet port 134a flows along the inclined outer circumferential surface of the second conical portion 134 along the flow of F2, And is ejected onto the substrate in a columnar form in the range of the second radius R2 of the second conic section 134 with respect to the center.

그리고, 제 3 가스분출구(135a)에서 토출된 반응가스(G)는, F3흐름을 따라, 제 3 원추부(135)의 경사진 외주면을 따라 흘러 내려, 서셉터(120)의 회전시 기판의 중심을 기준으로, 제 3 원추부(135)의 제 3 반경(R3)범위에서 원주형으로 기판에 분사된다.The reaction gas G discharged from the third gas spouting port 135a flows along the inclined outer circumferential surface of the third conical portion 135 along the flow of F3, And is ejected onto the substrate in a columnar form in the range of the third radius R3 of the third conic section 135 with respect to the center.

결과적으로, 본 고안의 일 실시예에 따른 배플(130)는 복수 개의 원추형 배플들, 예컨대 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)들을 언밸런스한 구조로 연결하여, 반응가스(G)의 분사범위를 제 1 반경(R1)범위 내지 제 3 반경(R3)범위로 구획화함으로써, 기판상에 증착되는 박막의 맵 특성에 따라 기판 상의 각각의 영역에서 증착의 반응속도와 증착되는 양을 다르게 제어할 수 있으므로, 기판에 증착되는 막의 균일성을 개선할 수 있다.As a result, the baffle 130 according to an embodiment of the present invention connects the plurality of conical baffles, for example, the first to third conical parts 133 to 135 in an unbalanced structure, ) Is divided into a first radius (R1) range to a third radius (R3), and the deposition rate of the deposition in each region on the substrate according to the map characteristics of the thin film deposited on the substrate and the deposition amount The uniformity of the film deposited on the substrate can be improved.

즉, 종래기술에서 반응가스(G)가 배플의 저면에 마련된 가스분출구에서 토출된 것과 달리, 본 고안의 일 실시예에 따른 배플(130)은 제 1 가스분출구(133a) 내지 제 3 가스분출구(135a)에서 토출된 반응가스(G)가 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 상부 외주면에서 토출되어 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 경사진 외주면을 따라 흘러내리도록 하는 구조, 그리고, 서셉터(120)의 회전시 반응가스의 낙하지점에 따른 기판의 위치가 계속적으로 가변됨에 따라 반응가스의 기판으로의 분사범위를 제 1 원추부(133) 내지 제 3 원추부(135)의 각각의 반경범위에 따라 구획화시킬 수 있다. 그리고, 본 실시예에 따라 배플(130)에서 토출된 반응가스는 유동시 직진성에 영향을 덜 받은 상태에서 기판(W)으로 분사될 수 있고, 이로 인해, 증착공정시 기판에 대한 반응가스의 증착효율을 향상시킬 수 있다.
That is, in the prior art, the baffle 130 according to one embodiment of the present invention differs from the baffle 130 according to the present invention in that the reaction gas G is discharged from the gas discharge port provided on the bottom surface of the baffle, the first gas discharge port 133a to the third gas discharge port The reaction gas G discharged from the first conical portion 135a is discharged from the upper peripheral surface of the first conical portion 133 to the third conical portion 135 so that the reaction gasses G discharged from the first conical portion 133 to the third conical portion 135 And the position of the substrate along the falling point of the reaction gas during the rotation of the susceptor 120 is continuously varied so that the range of injection of the reactive gas into the substrate is set to the first conical portion 133 ) To the third round portion 135, as shown in FIG. The reaction gas discharged from the baffle 130 according to the present embodiment may be injected into the substrate W without being affected by the linearity of the flow during the deposition, The efficiency can be improved.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100: 배플이 구비된 기판처리장치
110: 공정챔버 120: 서셉터
130: 가스분사부 131: 헤드연결부
132: 배플헤드 133: 제 1 원추부
134: 제 2 원추부 135: 제 3 원추부
139: 샤워헤드 140: 가스공급부 100: substrate processing apparatus provided with baffle
110: process chamber 120: susceptor
130: gas injection part 131: head connection part
132: baffle head 133: first conical part
134: second conical portion 135: third conical portion
139: shower head 140: gas supply part

Claims (6)

내부공간이 마련된 공정챔버;
공정챔버의 내부공간에 설치되어, 기판을 지지 및 회전시키며 기판을 가열하는 히터가 내장되는 서셉터;
상기 서셉터의 상부에 설치되며 상기 기판상에 반응가스를 분사하는 샤워헤드;
상기 샤워헤드측으로 반응가스를 토출하는 배플; 및
상기 배플에 연결되어, 반응가스를 제공하는 가스공급부를 포함하며,
상기 배플은 서로 상이한 반경을 갖는 복수의 원추부로 구성되며, 상기 복수의 원추부는 비대칭으로 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 배플이 구비된 기판처리장치.
A process chamber having an internal space;
A susceptor installed in an inner space of the process chamber and having a heater for supporting and rotating the substrate and heating the substrate;
A showerhead installed on the susceptor and spraying a reaction gas onto the substrate;
A baffle for discharging the reaction gas toward the showerhead; And
And a gas supply unit connected to the baffle to supply a reaction gas,
Wherein the baffle is composed of a plurality of conical portions having different radii, and the plurality of conical portions are integrally formed asymmetrically.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 원추부는 복수의 가스분출구를 구비하며,
상기 복수의 가스분출구를 통해 토출된 반응가스는 서로 다른 반경을 가지는 원추부의 경사면을 따라 유동되어 서로 다른 위치에서 상기 샤워헤드를 향하여 하강 유동되는 것을 특징으로 하는 배플이 구비된 기판처리장치.

The method according to claim 1,
Wherein the plurality of conical portions include a plurality of gas ejection openings,
Wherein the reaction gas discharged through the plurality of gas spouting ports flows along the inclined surface of the conical part having different radii and flows downward from the showerhead toward the showerhead at different positions.

제 2 항에 있어서, 상기 배플은,
내부에 반응가스가 수용되는 가스수용공간이 마련되고,
일측은 가스공급부에 연결되고, 타측은 상기 가스수용공간에 삽입되어 상기 배플에 공정가스를 공급하는 헤드연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배플이 구비된 기판처리장치.
3. The baffle according to claim 2,
A gas receiving space in which a reaction gas is accommodated is provided inside,
Wherein the baffle further comprises a head connection part connected to the gas supply part at one side and inserted into the gas accommodation space at the other side to supply a process gas to the baffle.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 원추부는 서로 다른 중심각도를 갖도록 형성되어 부채꼴 형상의 평면을 구비하며,
상기 복수의 원추부의 저면은 서로 다른 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배플이 구비된 기판처리장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the plurality of conical portions are formed to have different center angles and have a fan-shaped plane,
Wherein the bottom surfaces of the plurality of conical portions are formed to have different heights.
제 4 항에 있어서,
상기 복수의 원추부는,
제 1 중심각도를 가지며 끝단이 기판의 에지부분에 상응하는 반경을 갖는 제 1 원추부와,
상기 제 1 중심각도보다 작은 제 2 중심각도를 가지고 상기 제 1 원추부와 단차가 형성되도록 상기 제 1 원추부의 저면보다 높은 위치의 저면을 가지며 상기 제 1 원추부의 반경보다 작은 반경을 갖는 제 2 원추부와,
상기 제 2 중심각도보다 작은 제 3 중심각도를 가지며 상기 제 2 원추부의 반경보다 작은 반경을 갖는 제 3 원추부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배플이 구비된 기판처리장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of conical portions
A first conical portion having a first central angle and an end having a radius corresponding to an edge portion of the substrate,
And a second circular portion having a bottom surface at a position higher than the bottom surface of the first conical portion and having a radius smaller than the radius of the first conical portion so as to form a step with the first conical portion at a second central angle smaller than the first central angle, Chubu,
And a third conical portion having a third central angle smaller than the second central angle and having a radius smaller than the radius of the second conical portion.
제 1 항에 있어서,
상기 배플은 저면과 경사져 형성된 경사면을 갖는 상협하광의 원추형 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배플이 구비된 기판처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the baffle is formed in a conical shape having an oblique light having an inclined surface inclined with a bottom surface.
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