KR20090073354A - Gas injection apparatus and apparatus depositing thin film having the same - Google Patents

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Abstract

A gas injection apparatus and a thin film depositing apparatus having the same are provided to prevent a foreign material like a particle or raw material which is not evaporated from being injected to the substrate directly by forming one end of a gas injection path in an inner wall of an injecting plate where the path is installed. A thin film depositing device includes a chamber(100), a gas injection device(200), and a substrate support unit(300). The gas injection device includes a heating plate(210) and an injecting plate(220). A rotation axis rotates the heating plate and the injecting plate around a vertical axis. The heating plate evaporates the raw material. The injecting plate includes an inner space and a gas injection path. The inner space receives the raw material supplied from the heating plate. A gas injection path is extendedly formed to pass through the lower surface by being connected to the inner space.

Description

가스분사장치 및 이를 구비하는 박막증착장치{GAS INJECTION APPARATUS AND APPARATUS DEPOSITING THIN FILM HAVING THE SAME}GAS INJECTION APPARATUS AND APPARATUS DEPOSITING THIN FILM HAVING THE SAME}

본 발명은 박막증착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분말 형태의 원료 물질의 기화 효율을 높여 증착 수율을 증가시키는 가스분사장치 및 이를 구비하는 박막증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film deposition apparatus, and more particularly, to a gas injection apparatus and a thin film deposition apparatus having the same increase the deposition yield by increasing the vaporization efficiency of the raw material in the form of powder.

반도체 소자를 제조하기 위한 공정에서 기판의 표면에서 반응 기체를 반응시켜 필요한 재질의 막을 형성하는 공정을 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; 이하 'CVD'라 한다) 공정이라 한다.In the process for manufacturing a semiconductor device, a process of forming a film of a required material by reacting a reaction gas on a surface of a substrate is called chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as CVD).

종래 증착 공정을 수행하기 위한 박막증착장치는 챔버와, 상기 챔버 내에 마련되어 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부와 대향 마련되어 기판의 상부면에 기화된 원료 물질을 공급하는 가스 분사부를 포함한다. 여기서, 가스 분사부의 내부에는 분말 형태의 원료 물질을 기화시켜 기화된 원료 물질을 저장하는 소정 공간이 마련되어 있으며, 가스 분사부의 하부면에는 소정 공간과 연통되어 기판에 기화된 원료 물질을 분사하기 위한 다수의 분사홀이 형성된다.A thin film deposition apparatus for performing a conventional deposition process includes a chamber, a substrate support provided in the chamber to support a substrate, and a gas injection unit provided to face the substrate support and supplying a vaporized raw material to an upper surface of the substrate. Here, a predetermined space is provided inside the gas injection unit for storing the vaporized raw material by vaporizing the raw material in powder form, and a plurality of spaces for injecting the vaporized raw material onto the substrate communicate with the predetermined space on the lower surface of the gas injection unit. Injection holes are formed.

하지만, 기화된 원료 물질을 분사하는 분사홀은 분말 형태의 원료 물질의 도 입구과 기화된 원료 물질의 배츨구가 상하로 형성되어 있기 때문에 가스 분사부에서 미처 기화되지 못한 원료 물질이 챔버 내로 분사되는 문제점이 발생된다. 또한, 분말 형태의 원료 물질이 가스 분사부에서 기화되는 동안 가스 분사부 내에서 발생될 수 있는 파티클과 같은 이물질이 상하 관통 형성된 분사홀에 의해 챔버 내로 분사되게 된다.However, the injection hole for injecting the vaporized raw material has a problem that the raw material that has not been vaporized at the gas injection part is injected into the chamber because the opening of the powder material and the discharge port of the vaporized raw material are formed up and down. Is generated. In addition, foreign matter such as particles that may be generated in the gas injector while the raw material in powder form is vaporized in the gas injector is injected into the chamber by the upper and lower injection holes.

따라서, 가스 분사부에서 미처 기화되지 못한 원료 물질이나 가스 분사부에서 발생되는 파티클과 같은 이물질이 챔버 내로 분사되어 기판의 상부에 공급되면, 기화되지 못한 분말 형태의 원료 물질이나 파티클과 같은 이물질은 기판의 상부면에 증착이 이루어지고, 이로 인해 공정 수율(yield)을 떨어뜨리는 문제점을 야기시킨다.Therefore, when a foreign material such as raw material that has not been vaporized in the gas injector or particles generated in the gas injector is injected into the chamber and supplied to the upper portion of the substrate, the foreign material such as raw material or particle that has not been vaporized in the form of powder Deposition takes place on the upper surface of the, resulting in a problem of lowering the process yield.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 분말 형태의 원료 물질의 기화 효율을 높여 공정 수율을 높이기 위한 가스분사장치 및 이를 구비하는 박막증착장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a gas injection device and a thin film deposition apparatus having the same for increasing the process yield by increasing the vaporization efficiency of the raw material in the form of powder.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 가스분사장치는 원료 물질을 기화시키는 가열 수단과, 상기 가열 수단의 하부에 마련되며 가열 수단으로부터 공급받아 내부에 원료 물질이 머무르는 내부 공간과, 상기 내부 공간과 연통되어 하부면에 관통되도록 연장 형성된 가스분사유로를 포함하는 분사 수단을 포함하고, 상기 내부 공간과 연통된 가스분사유로의 일단은 내부 공간이 형성된 분사 수단의 내측 바닥면보다 높은 위치에 형성될 수 있다. In order to achieve the above object, the gas injection device of the present invention is provided with a heating means for vaporizing the raw material, an inner space provided under the heating means and supplied from the heating means to hold the raw material therein, and the inner space. And a spraying means including a gas injection flow passage communicating with the lower surface and extending to penetrate the lower surface, wherein one end of the gas injection flow passage communicating with the internal space may be formed at a position higher than an inner bottom surface of the injection means in which the internal space is formed. have.

상기 가스분사유로는 절곡 형성될 수 있다. 상기 가스분사유로는 적어도 하나의 평면부와, 상기 평면부에 연결된 적어도 하나의 수직부를 포함할 수 있다. The gas injection flow path may be bent. The gas injection passage may include at least one flat portion and at least one vertical portion connected to the flat portion.

상기 분사 수단은 내부 공간이 형성된 제 1 분사 수단과, 제 1 분사 수단의 외측에 결합된 제 2 분사 수단을 포함하고, 가스분사유로는 제 1 분사 수단 및 제 2 분사 수단의 내측에 형성될 수 있다. 상기 가스분사유로는 제 1 분사 수단의 내측면에서 제 2 분사 수단의 하부면에 연장되어 형성될 수 있다.The injection means may include a first injection means having an inner space and a second injection means coupled to the outside of the first injection means, and the gas injection flow path may be formed inside the first injection means and the second injection means. have. The gas injection flow passage may extend from the inner surface of the first injection means to the lower surface of the second injection means.

상기 내부 공간은 단면이 사각, 마름모, 원형 및 타원형 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The internal space may be formed in any one of a cross section, a square, a rhombus, a circle, and an oval.

본 발명은 가스분사유로의 일단을 유로가 형성된 분사 플레이트의 내측벽에 형성함으로써, 기화되지 못한 원료 물질이나 파티클과 같은 이물질이 기판을 향해 곧바로 분사되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, one end of the gas injection flow path is formed on the inner wall of the injection plate on which the flow path is formed, whereby foreign substances such as raw material or particles which are not vaporized can be prevented from being immediately injected toward the substrate.

또한, 본 발명은 가스분사유로를 길게 형성하여 기화되지 못한 원료 물질을 가스분사유로 내에서 다시 기화시킴으로써, 미처 기화되지 못한 원료 물질이 기판을 향해 분사되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing the injection of the raw material material that has not been vaporized toward the substrate by evaporating the raw material material that has not been vaporized again by forming the gas injection path long.

또한, 본 발명은 가스분사유로의 개수를 늘림으로써, 기판의 박막 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the uniformity of the thin film of the substrate by increasing the number of gas injection flow path.

또한, 본 발명은 가스분사유로 내에 망을 더 설치함으로써, 기화되지 못한 원료 물질이나 파티클과 같은 이물질이 기판을 향해 분사되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is further provided by the network in the gas injection flow path, there is an effect that can prevent the foreign matter such as raw material or particles that are not vaporized to be injected toward the substrate.

또한, 본 발명은 분말 형태의 원료 물질의 기화 효율을 높임으로써, 수율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the yield, by increasing the vaporization efficiency of the raw material in the form of a powder.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 1은 본 발명에 따른 가스분사장치가 구비된 박막증착장치를 나타낸 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스분사장치의 외관에서 바라본 부분 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면 중 분사 플레이트를 나타낸 단면도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 가스분사장치에 구비된 분사 플레이트의 변형예를 나타낸 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a thin film deposition apparatus equipped with a gas injection device according to the present invention, Figure 2 is a partial perspective view from the appearance of the gas injection device according to the present invention, Figure 3 is the injection of AA cross section of Figure 2 4 is a cross-sectional view showing a plate, and Figs. 4 to 7 are cross-sectional views showing a modification of the injection plate provided in the gas injection device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 박막증착장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 상부에 마련된 가스분사장치(200)와, 상기 가스분사장치(200)와 대향하여 마련된 기판 지지부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the thin film deposition apparatus according to the present invention includes a chamber 100, a gas injection device 200 provided in an upper portion of the chamber 100, and a substrate support part provided to face the gas injection device 200. 300.

챔버(100)는 원통형 또는 사각 박스 형상으로 형성되며, 내부에는 기판(S)을 처리할 수 있도록 소정 공간이 마련된다. 상기에서는 챔버(100)를 원통형 또는 사각 박스 형상으로 형성하였으나, 이에 한정되지 않으며 기판(S)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 챔버(100)의 일측벽에는 기판(S)이 인입 및 인출되는 기판 출입구(110)가 형성되며, 이러한 기판 출입구(110)는 챔버(100)의 타측벽에도 형성될 수 있다. 또한, 챔버(100)의 하부면에는 챔버(100)의 내부를 배기하기 배기부(120)가 마련되며, 이러한 배기부(120)에는 진공 펌프와 같은 배기 수단(130)이 연결된다. 상기에서는 챔버를 일체형으로 설명하였지만, 챔버를 상부가 개방된 하부 챔버와, 하부 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드로 분리하여 구성할 수 있음은 물론이다.The chamber 100 is formed in a cylindrical or rectangular box shape, and a predetermined space is provided inside the chamber 100 so as to process the substrate S. In the above, the chamber 100 is formed in a cylindrical or rectangular box shape, but is not limited thereto. The chamber 100 may be formed in a shape corresponding to the shape of the substrate S. One side wall of the chamber 100 is formed with a substrate entrance 110 through which the substrate S is drawn in and drawn out, and the substrate entrance 110 may be formed on the other side wall of the chamber 100. In addition, an exhaust unit 120 for exhausting the inside of the chamber 100 is provided on the lower surface of the chamber 100, and the exhaust unit 120 is connected to an exhaust means 130 such as a vacuum pump. Although the chamber has been described as an integrated body, the chamber may be divided into a lower chamber having an upper opening and a chamber lid covering the upper part of the lower chamber.

본 발명에 따른 가스분사장치(200)는 챔버(100) 내의 상부에 마련되어 있으며, 기판(S)의 상부에서 수평으로 회전하면서 기판(S)을 향해 기화된 원료 물질을 공급하는 역할을 한다. 이러한 가스분사장치(200)는 바 형상의 인젝터 타입으로 형성되며, 가스분사장치(200)에 공급된 분말 형태의 원료 물질을 기화시켜 기화된 원료 물질을 기판(S)에 공급한다. 여기서, 가스분사장치(200)는 가스분사장치(200) 내에 공급된 분말 형태의 원료 물질을 충분히 기화시켜 기화되지 못한 원료 물질 또는 가스분사장치(200) 내에서 형성된 파티클이 기판(S)을 향해 분사되지 않도록 구성되며, 이러한 가스분사장치(200)의 구조는 이후 도면을 통해 상세히 설명한다. 또한, 가스분사장치(200)의 상부에는 가스분사장치(200)를 중심축을 중심으로 수평으로 회전시키기 위한 회전축(230)이 연결되어 있으며, 회전축(230)을 지지하기 위해 챔버(100)의 상부 외측으로 돌출되어 회전축(230)을 감싸는 하우징(234)과, 하우징(234)과 회전축(230) 사이를 밀봉하는 실링 부재(232)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 실링 부재(232)로는 마그네트 시일을 사용하는 것이 효과적이다. 도시되지는 않았지만, 회전축(230)을 회전시키는 구동 부재(미도시) 예를 들어, 모터 등을 더 구비할 수 있다. 또한, 챔버(100)의 외부에는 가스분사장치(200)에 분말 형태의 원료 물질을 공급하기 위한 증착원 공급원(400)이 마련되어 있으며, 증착원 공급원(400)에서 공급된 분말 형태의 원료 물질은 회전축(230)의 내측을 거쳐 가스분사장치(200)의 내부로 공급된다.Gas injection device 200 according to the present invention is provided in the upper portion in the chamber 100, and serves to supply the vaporized raw material toward the substrate (S) while rotating horizontally on the upper portion of the substrate (S). The gas injection device 200 is formed in a bar-shaped injector type, and vaporizes the raw material in powder form supplied to the gas injection device 200 to supply the vaporized raw material to the substrate S. Here, the gas injection device 200 is a gaseous raw material in the form of powder supplied into the gas injection device 200 sufficiently vaporized raw material or particles formed in the gas injection device 200 toward the substrate (S) It is configured not to be injected, the structure of the gas injection device 200 will be described in detail with reference to the following drawings. In addition, the upper portion of the gas injection device 200 is connected to the rotary shaft 230 for horizontally rotating the gas injection device 200 about the central axis, the upper portion of the chamber 100 to support the rotary shaft 230 It may further include a housing 234 protruding outward to surround the rotating shaft 230 and a sealing member 232 sealing the housing 234 and the rotating shaft 230. Here, it is effective to use a magnet seal as the sealing member 232. Although not shown, a driving member (not shown) for rotating the rotating shaft 230 may be further provided, for example, a motor. In addition, the deposition source supply source 400 for supplying the raw material of the powder form to the gas injection device 200 is provided outside the chamber 100, the raw material of the powder form supplied from the deposition source supply source 400 The inside of the gas injection device 200 is supplied through the inside of the rotary shaft 230.

기판 지지부(300)는 챔버(100) 내의 하부에 마련되고, 챔버(100) 내로 인입된 기판(S)을 안착시켜 기판(S)을 증착 위치로 이동시키는 역할을 하며, 기판(S)이 안착되는 지지대(310)와, 상기 지지대(310)의 하부에 연결된 구동 부재(320)를 포함한다. 지지대(310)는 통상 기판(S)의 형상과 대응하는 형상으로 형성되며, 지지 대(310)에 안착된 기판(S)을 처리하는 공정을 진행하면서, 기판(S)이 공정에 적합한 온도로 유지될 수 있도록 지지대(310)의 내부에는 가열 부재 또는 냉각 부재와 같은 온도 제어 장치를 구비할 수 있다. 또한, 지지대(310)의 하부에는 구동 부재(320)가 지지대(310)와 수직으로 연결되고, 이러한 구동 부재(320)는 지지대(310)를 승하강 또는 회전시키는 역할을 한다.The substrate support part 300 is provided below the chamber 100 and serves to move the substrate S to a deposition position by mounting the substrate S introduced into the chamber 100, and the substrate S is seated. It includes a support 310 and a driving member 320 connected to the lower portion of the support (310). The support 310 is usually formed in a shape corresponding to the shape of the substrate S, and while the substrate S is processed to process the substrate S seated on the support 310, the substrate S is brought to a temperature suitable for the process. In order to be maintained, the support 310 may be provided with a temperature control device such as a heating member or a cooling member. In addition, the lower portion of the support 310, the drive member 320 is vertically connected to the support 310, the drive member 320 serves to raise or lower the support 310.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스분사장치(200)는 가열 플레이트(210)와, 상기 가열 플레이트(210)의 하부에 마련된 분사 플레이트(220)를 포함한다. 여기서, 가열 플레이트(210)의 상부에는 가열 플레이트(210) 및 분사 플레이트(220)를 수직축을 중심으로 회전시키기 위한 회전축(230)이 더 연결될 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 1 to 3, the gas injection device 200 according to the present invention includes a heating plate 210, and the injection plate 220 provided in the lower portion of the heating plate 210. Here, the rotating shaft 230 for rotating the heating plate 210 and the injection plate 220 about the vertical axis may be further connected to the upper portion of the heating plate 210.

가열 플레이트(210)는 사각의 바(bar) 형상으로 형성되며, 분말 형태의 원료 물질을 공급받아 기화시키는 역할을 한다. 가열 플레이트(210)의 내부에는 분말 형태의 원료 물질을 저장하기 위해 가열 플레이트(210)의 길이 방향으로 형성된 제 1 유로(212)가 형성된다. 또한, 가열 플레이트(210)의 상부면에는 제 1 유로(212)와 연통되도록 증착원 공급원(400)이 연결되며, 가열 플레이트(210)의 하부면 가장자리에는 제 1 유로(212)와 연통되도록 공급홀(214)이 관통되어 형성되어 있다. 여기서, 제 1 유로(212)는 그 내부에서 분말 형태의 원료 물질이 충분히 기화될 수 있도록 충분히 길게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 가열 플레이트(210)의 하부면에는 가열 플레이트(210)를 가열시켜 가열 플레이트(210)의 내부에 공급된 분말 형태의 원료 물질을 기화시키기 위한 가열 부재(216)가 마련되고, 이러한 가열 부 재(216)를 수납하기 위해 가열 플레이트(210)의 하부면 중심 영역에는 내측으로 오목한 홈이 형성될 수 있다. 여기서, 가열 부재(216)로는 코어히터 등이 사용될 수 있으며, 가열 플레이트(210)의 하부면 가장자리에 형성된 공급홀(214)과 간섭되지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.The heating plate 210 is formed in a rectangular bar shape and serves to vaporize the raw material supplied in the form of a powder. The first flow path 212 formed in the longitudinal direction of the heating plate 210 is formed in the heating plate 210 to store the raw material in powder form. In addition, the deposition source supply source 400 is connected to the upper surface of the heating plate 210 to communicate with the first flow path 212, and the lower surface edge of the heating plate 210 is supplied to communicate with the first flow path 212. The hole 214 penetrates and is formed. Here, it is preferable that the first flow path 212 is formed long enough to sufficiently vaporize the raw material in powder form therein. In addition, the lower surface of the heating plate 210 is provided with a heating member 216 for heating the heating plate 210 to vaporize the raw material in the form of powder supplied to the inside of the heating plate 210, such a heating unit Inwardly recessed grooves may be formed in the central area of the lower surface of the heating plate 210 to accommodate the ashes 216. Here, a core heater or the like may be used as the heating member 216, and the heating member 216 may be disposed so as not to interfere with the supply hole 214 formed at the edge of the lower surface of the heating plate 210.

가열 플레이트(210)의 하부면에는 가열 플레이트(210)의 하부면과 면 접촉하여 결합되는 분사 플레이트(220)가 마련된다. 분사 플레이트(220)는 가열 플레이트(210)로부터 기화된 원료 물질을 기판(S)을 향해 분사시키는 역할을 하며, 이와 동시에 가열 플레이트(210)에서 기화가 완전히 이루어지지 않은 원료 물질을 기화시키는 역할을 한다. 또한, 가열 플레이트(210) 및 분사 플레이트(220) 내에서 발생되는 파티클과 같은 이물질이 챔버(100) 내로 분사되는 것을 방지하는 역할을 한다. The lower surface of the heating plate 210 is provided with a spray plate 220 which is coupled in surface contact with the lower surface of the heating plate 210. The spray plate 220 serves to spray the raw material vaporized from the heating plate 210 toward the substrate S, and at the same time, to vaporize the raw material that is not completely vaporized in the heating plate 210. do. In addition, the foreign material such as particles generated in the heating plate 210 and the injection plate 220 serves to prevent the injection into the chamber 100.

분사 플레이트(220)의 상부면에는 가열 플레이트(210)로부터 기화된 원료 물질을 공급받는 연통홀(224)이 형성되고, 분사 플레이트(220)의 내측에는 연통홀(224)에 연통되어 소정의 내부 공간 즉, 제 2 유로(222)가 형성된다. 여기서, 연통홀(224)은 가열 플레이트(210)의 하부면에 형성된 공급홀(214)에 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하고, 이에 의해 공급홀(214)에서 공급된 기화된 원료 물질은 연통홀(224)을 거쳐 제 2 유로(222)의 내부에 공급된다. 또한, 분사 플레이트(220)의 하부면에는 제 2 유로(222)와 연통되도록 분사 플레이트(220)의 길이 방향으로 다수의 가스분사유로(226)가 형성되며, 가스분사유로(226)의 일단은 제 2 유로(222)가 형성된 분사 플레이트(220)의 내측의 일측벽에 연장되어 단면이 'ㄱ' 자 형상으로 형성된다. 물론, 가스분사유로(226)는 제 2 유로(222)가 형성된 분사 플레이트(220)의 내측의 일측벽과 대면하는 타측벽에 형성될 수 있다. 여기서, 분사 플레이트(220)의 내측벽에 형성된 가스분사유로(226)의 일단은 제 2 유로(222)가 형성된 분사 플레이트(220)의 바닥부보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다.A communication hole 224 for receiving the vaporized raw material from the heating plate 210 is formed in the upper surface of the injection plate 220, and the inside of the injection plate 220 communicates with the communication hole 224 to form a predetermined interior. The space, that is, the second flow path 222 is formed. Here, the communication hole 224 is preferably formed at a position corresponding to the supply hole 214 formed on the lower surface of the heating plate 210, whereby the vaporized raw material supplied from the supply hole 214 is in communication It is supplied to the inside of the second flow path 222 via the hole 224. In addition, a plurality of gas injection passages 226 are formed in the lower surface of the injection plate 220 in the longitudinal direction of the injection plate 220 so as to communicate with the second flow path 222, and one end of the gas injection passage 226 is formed. The second flow path 222 extends to one side wall of the inner side of the injection plate 220 is formed to have a '-' shape. Of course, the gas injection passage 226 may be formed on the other side wall facing one side wall of the injection plate 220 in which the second flow path 222 is formed. Here, one end of the gas injection passage 226 formed on the inner wall of the injection plate 220 is preferably formed at a position higher than the bottom of the injection plate 220 in which the second flow path 222 is formed.

증착원 공급부(400)로부터 분말 형태의 원료 물질이 가열 플레이트(210) 내부의 제 1 유로(212)에 공급되면, 가열 플레이트(210)는 가열 플레이트(210)의 하부에 배치된 가열 부재(216)에 의해 소정의 열이 가해진다. 이로 인해 가열 플레이트(210)의 내부에 공급된 분말 형태의 원료 물질은 기화되어 제 1 유로(212)의 중심부로부터 양 가장자리로 이동하면서 제 1 유로(212)의 내부에 고르게 분포된다. 제 1 유로(212)에 고르게 분포된 기화된 원료 물질은 가열 플레이트(210)의 하부면 가장자리에 형성된 공급홀(214)을 거처 분사 플레이트(220)의 상부면에 형성된 연통홀(224)에 공급된다. 이후, 분사 플레이트(220)에 공급된 기화된 원료 물질은 제 2 유로(222)의 내부로 이동하여 제 2 유로(222)의 내부에 고르게 분포된다. 이때, 분사 플레이트(220)의 상부면은 가열 플레이트(210)의 하부면에 접하여 결합되어 있기 때문에 가열 플레이트(210)에 가해진 열이 분사 플레이트(220)로 전도되며, 이로부터 분사 플레이트(220)의 내부에 공급된 기화된 원료 물질이 응축되지 않고 기화된 상태로 유지된다. 또한, 제 2 유로(222)에 공급된 원료 물질에는 미처 가열 플레이트(210)에서 기화되지 못한 원료 물질과 가열 플레이트(210) 또는 분사 플레이트(220) 내에서 발생하는 파티클과 같은 이물질이 포함될 수 있다.When the raw material in the form of powder is supplied from the deposition source supply unit 400 to the first flow path 212 inside the heating plate 210, the heating plate 210 may be a heating member 216 disposed under the heating plate 210. The predetermined heat is applied to As a result, the raw material in the form of powder supplied to the inside of the heating plate 210 is vaporized and evenly distributed in the first flow path 212 while moving from the center of the first flow path 212 to both edges. The vaporized raw material evenly distributed in the first flow path 212 is supplied to the communication hole 224 formed in the upper surface of the injection plate 220 via the supply hole 214 formed at the edge of the lower surface of the heating plate 210. do. Thereafter, the vaporized raw material supplied to the spray plate 220 moves inside the second flow path 222 and is evenly distributed inside the second flow path 222. At this time, since the upper surface of the spray plate 220 is coupled to the lower surface of the heating plate 210, the heat applied to the heating plate 210 is conducted to the spray plate 220, from which the spray plate 220 The vaporized raw material supplied to the inside of the gas is not condensed and remains in a vaporized state. In addition, the raw material supplied to the second flow path 222 may include raw material that has not been vaporized in the heating plate 210 and foreign substances such as particles generated in the heating plate 210 or the spray plate 220. .

기화된 원료 물질은 제 2 유로(222)가 형성된 분사 플레이트(220)의 내측벽에 형성된 가스분사유로(226)의 일단을 거쳐 분사 플레이트(220)의 하부면에까지 관통되어 연장 형성된 가스분사유로(226)의 타단을 거쳐 챔버(100) 내로 분사되고, 이로인해 기판(S)의 상부면에 원하는 박막을 형성한다. 이때, 가열 플레이트(210)에서 미처 기화되지 못한 원료 물질은 가스분사유로(226)를 통해 바로 분사되지 않고, 제 2 유로(222)에서 충분히 머물러 분사 플레이트(220) 내에서 기화가 이루어진다. 이로부터 기화된 원료 물질은 가스분사유로(226)를 거처 챔버(100) 내로 분사되게 된다. 이때, 가스분사유로(226)는 분사 플레이트(220)의 연통홀(224)을 거쳐 인입되는 원료 물질의 진행 방향과 교차되도록 충분히 길게 형성되어 있기 때문에 제 2 유로(222) 내에서 분말 형태의 원료 물질이 기화되지 못하면, 가스분사유로(226)에 인입되어 기화되지 못한 원료 물질을 정체시킬 수 있으며, 이에 의해 가스분사유로(226) 내에서 충분히 기화시킬 수 있다. 따라서, 가스분사유로(226)에서 기화된 원료 물질은 챔버(100) 내로 분사되어 기판(S)에 원하는 박막을 형성할 수 있다. 또한, 제 2 유로(222)가 형성된 분사 플레이트(220)의 내측벽에 형성된 가스분사유로(226)는 제 2 유로(222)가 형성된 분사 플레이트(220)의 바닥부보다 높은 위치에 형성되어 있기 때문에 제 2 유로(222)에 인입된 파티클은 제 2 유로(222)의 바닥부에 가라앉게 되고 이에 의해 파티클이 챔버(100) 내로 분사되는 것을 방지할 수 있다.The vaporized raw material passes through one end of the gas injection path 226 formed on the inner wall of the injection plate 220 on which the second flow path 222 is formed, and extends to the lower surface of the injection plate 220 to form the gas injection path ( It is injected into the chamber 100 via the other end of 226, thereby forming a desired thin film on the upper surface of the substrate (S). At this time, the raw material that has not been vaporized in the heating plate 210 is not directly injected through the gas injection passage 226, but remains sufficiently in the second flow path 222 to vaporize in the injection plate 220. The raw material vaporized therefrom is injected into the chamber 100 via the gas injection passage 226. In this case, since the gas injection passage 226 is formed long enough to cross the traveling direction of the raw material introduced through the communication hole 224 of the injection plate 220, the raw material in powder form in the second flow path 222. If the material is not vaporized, it may be introduced into the gas injection passage 226 to stagnate the raw material that has not been vaporized, thereby sufficiently vaporizing in the gas injection passage 226. Therefore, the raw material vaporized in the gas injection passage 226 may be injected into the chamber 100 to form a desired thin film on the substrate (S). In addition, the gas injection path 226 formed on the inner wall of the injection plate 220 on which the second flow path 222 is formed is formed at a position higher than the bottom of the injection plate 220 on which the second flow path 222 is formed. Therefore, the particles introduced into the second flow path 222 sinks to the bottom of the second flow path 222, thereby preventing particles from being injected into the chamber 100.

상기에서는 가스공급유로를 분사 플레이트의 내측에 형성하였지만, 이에 한정되지 않고, 분사 플레이트 내에 형성된 제 2 유로와 연통되도록 분사 플레이트의 외측벽에 파이프 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.In the above, although the gas supply passage is formed inside the injection plate, the present invention is not limited thereto, and the gas supply passage may be formed in a pipe shape on the outer wall of the injection plate to communicate with the second flow path formed in the injection plate.

종래에는 가스 분사부의 하부면에 형성된 분사홀이 분말 형태의 원료 물질의 도입구과 기화된 원료 물질의 배츨구가 상하로 형성되어 있기 때문에 가스 분사부에서 미처 기화되지 못한 원료 물질이 가스 분사부의 소정 공간에 인입된 후 바로 분사홀을 통해 챔버 내로 분사되고, 이로 인해 기화되지 못한 원료 물질이 기판을 향해 곧바로 공급되어 공정 수율을 떨어뜨리는 문제점을 발생시켰다. 또한, 가스 분사부 내에 형성될 수 있는 파티클과 같은 이물질도 소정 공간을 거쳐 곧바로 관통홀을 통해 챔버 내로 분사되어 공정 수율을 더욱 악화시키는 문제점이 발생되었다.Conventionally, since the injection hole formed in the lower surface of the gas injection unit is formed with the inlet of the powder material raw material and the discharge port of the vaporized raw material up and down, the raw material that has not been vaporized in the gas injection unit has a predetermined space. Immediately after being introduced into the chamber, it is injected into the chamber through the injection hole, which causes a problem in that the raw material that is not vaporized is directly supplied to the substrate to lower the process yield. In addition, foreign matters such as particles that may be formed in the gas injector are also injected into the chamber through the through hole immediately through a predetermined space, which further deteriorates the process yield.

이와 대조적으로, 본 발명은 가스분사유로를 제 2 유로가 형성된 분사 플레이트의 내측벽에서 꺽어지도록 형성함으로써, 가열 플레이트에서 미처 기화되지 못했던 원료 물질 및 파티클과 같은 이물질이 제 2 유로 및 가스분사유로를 거쳐 곧바로 기판으로 공급되는 것을 방지할 수 있었다. 이는 미처 기화되지 못했던 원료 물질이 제 2 유로에 머무는 시간을 길게 함으로써, 제 2 유로 내에서 기화되지 못했던 원료 물질을 기화시켜 기판에 기화되지 못한 원료 물질이 분사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가스분사유로의 경로를 종래 분사홀에 비해 더욱 길고 복잡하게 형성함으로써, 미처 기화되지 못한 원료 물질이 가스분사유로에 머무는 시간을 길게 하여 기화되지 못한 원료 물질을 가스분사유로에서 기화시킬 수 있다. 또한, 가스분사유로를 제 2 유로가 형성된 분사 플레이트의 내측의 일측벽 및 타측벽에 형성하여 가스분사유로의 개수를 늘림으로써, 기판에 증착되는 박막의 균일도를 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.In contrast, the present invention forms the gas injection passage so as to be bent at the inner wall of the injection plate formed with the second flow path, so that foreign substances such as raw materials and particles that have not been vaporized in the heating plate can be removed from the second flow path and the gas injection flow path. It was possible to prevent the substrate from being immediately supplied to the substrate. This lengthens the time for which the raw material that has not been vaporized stays in the second flow path, so that the raw material that has not been vaporized in the second flow path can be vaporized to prevent the raw material that has not been vaporized from being injected onto the substrate. In addition, by forming the path of the gas injection passage longer and more complicated than the conventional injection hole, it is possible to evaporate the raw material that has not been vaporized in the gas injection passage by lengthening the time that the raw material that has not been vaporized stays in the gas injection passage. . In addition, the gas injection passage is formed on one side wall and the other side wall of the injection plate on which the second flow passage is formed to increase the number of gas injection passages, thereby improving the uniformity of the thin film deposited on the substrate.

상기 분사 플레이트에 형성된 가스분사유로는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 구성할 수 있다.The gas injection flow path formed in the injection plate may be configured as shown in FIGS. 4 to 7.

도 4에 도시된 바와 같이, 가스분사유로(226, 228)는 분사 플레이트(220) 내에 형성된 소정의 내부 공간 즉, 제 2 유로(222)와 연통되도록 다수개로 형성할 수 있다. 즉, 제 1 가스분사유로(226)는 분사 플레이트(220)의 하부로부터 제 2 유로(222)와 연통되도록 제 2 유로(222)가 형성된 분사 플레이트(220)의 내측벽에 형성되고, 제 2 가스분사유로(228)는 제 1 가스분사유로(226)와 소정 간격 이격되도록 형성된다. 즉, 분사 플레이트(220)의 하부면에 형성된 제 2 가스분사유로(228)의 일단은 제 1 가스분사유로(226) 일단의 외측을 향해 소정 간격 이격되도록 형성되고, 제 2 가스분사유로(228)의 타단은 제 1 가스분사유로(226)의 타단과 이격되도록 제 1 가스분사유로(226)의 동일한 축상의 상부에 형성될 수 있다. 상기와 같은 구성은 분사 플레이트(220)에 다수개의 가스분사유로(226, 228)를 형성함으로써, 기판(S)에 분사되는 가스분사유로(226, 228)의 개수를 늘릴 수 있으며 이로 인해 기판(S)의 박막 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.As illustrated in FIG. 4, a plurality of gas injection paths 226 and 228 may be formed to communicate with a predetermined internal space formed in the injection plate 220, that is, the second flow path 222. That is, the first gas injection passage 226 is formed on the inner wall of the injection plate 220 in which the second flow passage 222 is formed so as to communicate with the second flow passage 222 from the lower portion of the injection plate 220, and the second The gas injection passage 228 is formed to be spaced apart from the first gas injection passage 226 by a predetermined interval. That is, one end of the second gas injection passage 228 formed on the lower surface of the injection plate 220 is formed to be spaced apart by a predetermined interval toward the outside of one end of the first gas injection passage 226, and the second gas injection passage 228. The other end of) may be formed on the same axis of the first gas injection passage 226 so as to be spaced apart from the other end of the first gas injection passage 226. The configuration as described above may increase the number of gas injection passages 226 and 228 injected to the substrate S by forming a plurality of gas injection passages 226 and 228 in the injection plate 220, thereby increasing the number of gas injection passages 226 and 228. There is an effect of increasing the uniformity of the thin film of S).

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 분사 플레이트(500) 내에는 소정의 내부 공간 즉, 제 2 유로(510)가 형성되며, 제 2 유로(510)는 단면이 마름모 형상으로 형성된다. 분사 플레이트(500)의 하부에는 다수의 가스분사유로(530)가 형성되며, 이러한 가스분사유로(530)는 제 2 유로(510)와 연통되도록 형성된다. 이때, 가스분사유로(530)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 일방향으로 형성된 파이프 형상으로 형성 될 수 있고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 절곡된 형태를 가질 수 있음은 물론이다. 여기서, 제 2 유로(510)와 연통된 가스분사유로(530)의 일단은 제 2 유로(510)가 형성된 분사 플레이트(500)의 내측 바닥면보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 5, a predetermined internal space, that is, a second flow path 510 is formed in the injection plate 500, and the second flow path 510 has a rhombus shape in cross section. A plurality of gas injection passages 530 are formed below the injection plate 500, and the gas injection passages 530 are formed to communicate with the second flow passage 510. At this time, the gas injection passage 530 may be formed in a pipe shape formed in one direction, as shown in Figure 5a, as shown in Figure 5b, of course it may have a bent shape. Here, one end of the gas injection passage 530 communicating with the second flow passage 510 is preferably formed at a position higher than an inner bottom surface of the injection plate 500 on which the second flow passage 510 is formed.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 분사 플레이트(600) 내에 형성된 소정의 내부 공간 즉, 제 2 유로(610)는 원형 또는 타원형 형상으로 형성되고, 분사 플레이트(600)의 하부에는 다수의 가스분사유로(630)가 제 2 유로(610)와 연통되도록 형성된다. 다수의 가스분사유로(630)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 일방향으로 연장 형성된 파이프 형상으로 형성될 수 있으며, 분사 플레이트(600)의 하부에서 소정 간격 기울어지도록 형성될 수 있다. 또한, 가스분사유로(630)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 절곡된 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 물론, 제 2 유로(610)와 연통된 가스분사유로(630)의 일단은 제 2 유로(610)가 형성된 분사 플레이트(600)의 내측 바닥면보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 6, a predetermined internal space formed in the injection plate 600, that is, the second flow path 610 is formed in a circular or elliptical shape, and a plurality of gas injections are provided below the injection plate 600. The flow path 630 is formed to communicate with the second flow path 610. As shown in FIG. 6A, the plurality of gas injection passages 630 may be formed in a pipe shape extending in one direction, and may be formed to be inclined at a predetermined interval in the lower portion of the injection plate 600. In addition, the gas injection passage 630 may be formed in a bent shape, as shown in Figure 6b. Of course, one end of the gas injection flow path 630 communicating with the second flow path 610 is preferably formed at a position higher than the inner bottom surface of the injection plate 600 in which the second flow path 610 is formed.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 분사 플레이트(700, 740)는 제 1 분사 플레이트(700)와, 제 1 분사 플레이트(700)의 외측에 결합된 제 2 분사 플레이트(740)를 포함한다. 제 1 분사 플레이트(700) 내에는 제 2 유로(710)가 형성되며, 이러한 제 2 유로(710)는 단면이 사각 형상으로 형성된다. 제 1 분사 플레이트(700) 및 제 2 분사 플레이트(740)에는 내측에는 가스분사유로(742)가 형성되며, 이러한 가스분사유로(742)는 제 1 분사 플레이트(700)의 대향하는 양측면으로부터 제 2 분사 플레이트(740)의 하부면에 연장되어 형성된다. 여기서, 제 2 유로(710)와 연통된 가 스분사유로(742)의 일단은 제 2 유로(710)가 형성된 제 1 분사 플레이트(700)의 내측 바닥면보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 7, the spray plates 700 and 740 include a first spray plate 700 and a second spray plate 740 coupled to the outside of the first spray plate 700. A second flow path 710 is formed in the first injection plate 700, and the second flow path 710 has a square cross section. Gas injection passages 742 are formed in the first injection plate 700 and the second injection plate 740, and the gas injection passages 742 are formed from two opposite sides of the first injection plate 700. It extends to the lower surface of the injection plate 740 is formed. Here, one end of the gas injection path 742 communicating with the second flow path 710 is preferably formed at a position higher than the inner bottom surface of the first injection plate 700 on which the second flow path 710 is formed.

상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art that the present invention can be variously modified and changed within the scope without departing from the spirit of the invention described in the claims below I can understand.

도 1은 본 발명에 따른 가스분사장치가 구비된 박막증착장치를 나타낸 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a thin film deposition apparatus equipped with a gas injection device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 가스분사장치의 외관에서 바라본 부분 사시도이다.Figure 2 is a partial perspective view as seen from the appearance of the gas injection device according to the present invention.

도 3은 도 2의 A-A 단면 중 분사 플레이트를 나타낸 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of the spray plate of A-A cross section of FIG. 2.

도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 가스분사장치에 구비된 분사 플레이트의 변형예를 나타낸 단면도이다.4 to 7 are cross-sectional views showing a modification of the injection plate provided in the gas injection device according to the present invention.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >            <Description of the code | symbol about the principal part of drawings>

100: 챔버 210: 가열 플레이트100: chamber 210: heating plate

220: 분사 플레이트 222: 제 2 유로220: injection plate 222: second flow path

224: 연통홀 226: 가스분사유로224: communication hole 226: gas injection path

230: 회전축 300: 기판지지부230: rotation axis 300: substrate support

Claims (7)

원료 물질을 기화시키는 가열 수단과,Heating means for vaporizing the raw material, 상기 가열 수단의 하부에 마련되며 가열 수단으로부터 공급받아 내부에 원료 물질이 머무르는 내부 공간과, 상기 내부 공간과 연통되어 하부면에 관통되도록 연장 형성된 가스분사유로를 포함하는 분사 수단을 포함하고,And an injection means provided below the heating means and including an internal space supplied from the heating means to hold the raw material therein, and a gas injection passage extending into the lower surface in communication with the internal space. 상기 내부 공간과 연통된 가스분사유로의 일단은 내부 공간이 형성된 분사 수단의 내측 바닥면보다 높은 위치에 형성되는 가스분사장치.And one end of the gas injection passage communicating with the internal space is formed at a position higher than an inner bottom surface of the injection means in which the internal space is formed. 청구항 1에 있어서, 상기 가스분사유로는 절곡 형성되는 가스분사장치.The gas injection device of claim 1, wherein the gas injection flow path is bent. 청구항 2에 있어서, 상기 가스분사유로는 적어도 하나의 평면부와, 상기 평면부에 연결된 적어도 하나의 수직부를 포함하는 가스분사장치.The gas injection device of claim 2, wherein the gas injection passage comprises at least one flat part and at least one vertical part connected to the flat part. 청구항 1에 있어서, 상기 분사 수단은 내부 공간이 형성된 제 1 분사 수단과, 제 1 분사 수단의 외측에 결합된 제 2 분사 수단을 포함하고, 가스분사유로는 제 1 분사 수단 및 제 2 분사 수단의 내측에 형성되는 가스분사장치.The method of claim 1, wherein the injection means comprises a first injection means having an internal space and a second injection means coupled to the outside of the first injection means, the gas injection flow path of the first injection means and the second injection means Gas injection device is formed on the inside. 청구항 4에 있어서, 상기 가스분사유로는 제 1 분사 수단의 내측면에서 제 2 분사 수단의 하부면에 연장되어 형성되는 가스분사장치.The gas injection device of claim 4, wherein the gas injection passage extends from an inner surface of the first injection means to a lower surface of the second injection means. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 공간은 단면이 사각, 마름모, 원형 및 타원형 중 어느 하나로 형성되는 가스분사장치.The gas injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the internal space is formed of any one of a cross section, a square, a rhombus, a circle, and an oval. 챔버와,Chamber, 상기 챔버 내의 하부에 마련된 기판 지지부와,A substrate support provided in a lower portion of the chamber; 상기 기판 지지부와 대향하여 마련되어 내부에 원료 물질이 머무르는 내부 공간과, 상기 내부 공간과 연통되어 하부면에 관통되도록 연장 형성된 가스분사유로를 포함하는 가스분사장치를 포함하고,A gas injection device including an inner space provided to face the substrate support portion, the inner space in which the raw material remains, and a gas injection passage extending into the lower surface in communication with the inner space; 상기 내부 공간과 연통된 가스분사유로의 일단은 내부 공간이 형성된 가스분사장치의 내측 바닥면보다 높은 위치에 형성되는 박막증착장치.And one end of the gas injection passage communicating with the inner space is formed at a position higher than an inner bottom surface of the gas injection apparatus in which the inner space is formed.
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