KR20210105139A - 가스 공급장치 및 이를 구비한 증착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스 공급장치는 바디의 열팽창계수 보다 낮은 열팽창계수를 갖는 구속 부재를 제1영역을 감싸며 형성되는 홈 내부에 구비함으로써 바디의 열변형을 허용하지 않는 가스 공급장치를 제공할 수 있다.

Description

가스 공급장치 및 이를 구비한 증착장치{GAS SUPPLIER AND DEPOSITION EQUIPMENT HAVING THE SAME}
본 발명은 가스 공급장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 바디의 내부에 구속 부재를 삽입함으로써 열에 의한 열팽창 변형을 방지하기 위한 가스 공급장치에 관한 것이다.
증착공정은 대면적 기판에 빠른 속도로 균일하게 성막을 형성시킬 수 있는 장점이 있기 때문에 반도체 소자나 LCD 판넬(panel) 제작시에 많이 사용된다.
증착 장치에는 기판이 수평 안착되어지고 내부에 히터가 내장된 서셉터와 서셉터 상부에서 내부게 구비된 가스홀을 통해 가스를 분사하는 가스 공급장치가 구비된다. 이러한 증착 장치에서 균일한 성막 특성을 얻기 위해서는 여러가지 조건, 예컨대 균일한 가스공급, 균일한 온도분포, 그리고 기판과 플라즈마 전극 사이의 거리가 일정할 것 등이 요구된다.
가스공급장치는 서셉터에 내장된 히터로부터 열을 받아 팽창하게 되는데, 가스공급장치의 하면이 상면보다 더 많이 팽창함으로써 가스 공급장치가 구부러지게 변형된다. 이러한 변형은 기판과 가스 공급장치 사이의 간격을 불균일하게 만들기 때문에 플라즈마 밀도가 균일하지 않게 되어 기판상에 불균일한 성막을 형성하게 된다. 이러한 문제는 기판이 대면적화되고 반도체 패턴이 수 nm로 미세화 될수록 더욱 문제된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 발명으로 한국 등록특허 등록번호 제10-0492135호(이하, '특허문헌 1'이라 함)에 기재된 것이 공지되어 있다. 특허문헌 1은 가스 공급장치가 열팽창하여 구부러지게 변형하는 것을 방지하기 위하여 기판의 외곽부위에 2개의 외주홈의 구성을 채택하고 있다. 이러한 외주홈은 열팽창에 따른 수평 변형을 허용하기 위한 기계적 벨로우즈로서 작용하게 된다.
하지만 특허문헌 1의 기술적 수단은 수평 변형을 허용하기 때문에 가스 공급장치의 가스홀의 위치 역시 수평 방향으로 변위를 일으키게 된다. 이로 인해 특허 문헌 1의 기술적 수단은 온도 범위에 따라 가스 공급장치의 가스홀간의 피치가 변화됨에 따라 반도체 미세 공정에서의 성막 균일도를 저해하는 문제를 야기하게 된다.
한국등록특허 제10-0492135호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 관통홀이 구비되는 제1영역의 주변영역인 제2영역에 바디의 열팽창계수보다 낮은 열팽창계수를 갖는 구속 부재를 구비함으로써 가스 공급장치의 열팽창에 의한 변형을 허용하지 않는 가스 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 가스 공급장치는, 관통홀이 구비된 제1영역과, 상기 제1영역의 외측에서 상기 제1영역을 감싸는 형태로 홈이 구비된 제2영역을 포함하는 바디; 및 상기 홈에 구비되고 상기 바디의 열팽창계수 보다 작은 열팽창계수를 가지면서 상기 바디의 열변형을 허용하지 않도록 하는 구속 부재;를 포함한다.
또한, 상기 구속 부재는 상기 바디의 상면측 보다 하면측에 보다 가깝게 위치한다.
또한, 상기 구속 부재는 일체형의 금속띠로 구비된다.
또한, 상기 구속 부재는 상기 홈 내부에 복수개 구비된다.
또한, 상기 홈은 상기 제1영역의 둘레를 따라 이격된 호의 형태로 구비되며, 상기 홈 각각에 상기 구속 부재가 구비된다.
또한, 상기 구속 부재는 금속물질이 충진된다.
또한, 상기 구속 부재의 상부에 열선이 구비된다.
본 발명의 일 특징에 따른 증착 장치는, 관통홀이 구비된 제1영역과, 상기 제1영역의 외측에서 상기 제1영역을 감싸는 형태로 홈이 구비된 제2영역을 포함하는 바디와 상기 홈에 구비되고 상기 바디의 열팽창계수 보다 작은 열팽창계수를 가지면서 상기 바디의 열변형을 허용하지 않도록 하는 구속 부재를 포함하는 가스 공급장치; 및 내부에 히터를 구비한 서셉터;를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스 공급장치는 다음과 같은 효과가 있다.
가스 공급장치는 바디의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 가진 구속 부재를 바디 내부에 매립하여 구비함으로써 바디의 열팽창에 의한 열 변형을 허용하지 않는다. 이를 통해 성막의 균일성이 향상된다.
또한, 열팽창계수가 작은 제1구속 부재와 열팽창계수가 큰 바디 사이에 제1구속 부재보다 상대적으로 열팽창계수가 큰 제2구속 부재를 구비함으로써, 제2구속 부재가 바디의 열팽창에 의한 열변형을 상대적으로 흡수해주면서 바디에서 발생될 수 있는 전단 파괴 현상을 방지할 수 있다.
또한, 제1영역의 둘레를 따라 복수개의 홈을 형성하여 구속 부재를 구비함으로써 바디의 열변형을 허용하지 않음과 동시에 보다 쉽게 구속 부재를 홈에 삽입할 수 있다.
또한, 홈의 내부에 금속 물질을 충진하는 방식으로 구속 부재를 구비함으로써 형상에 구애받지 않고 다양한 형상으로 구속 부재를 구비할 수 있다.
또한, 구속 부재의 상면에 열선을 구비함에 따라, 바디의 하부의 온도와 상부의 온도차를 줄임으로서 바디의 열팽창에 의한 열변형을 방지할 수 있다.
도 1은 증착 장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치의 하면 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치의 단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 가스 공급장치의 단면도.
도 6(a)는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 가스 공급장치의 구속 부재의 평면도.
도 6(b)는 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 가스 공급장치의 하면 평면도
도 7는 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 가스 공급장치의 단면도.
도 8는 본 발명의 바람직한 제5실시 예에 따른 가스 공급장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 제6실시 예에 따른 가스 공급장치의 단면도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시 예를 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 가스 공급장치(1)는 관통홀(13)이 구비된 제1영역(11)과, 제1영역(11)의 외측에서 제1영역(11)을 감싸는 형태로 홈(14)이 구비된 제2영역(12)을 포함하는 바디(10) 및 홈(14)에 구비되고 바디(10)의 열팽창계수 보다 작은 열팽창계수를 가지면서 바디(10)의 열변형을 허용하지 않도록 하는 구속 부재(20)를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스 공급장치(1)를 포함하는 증착 장치(2)를 도시한 도이다.
증착 장치(2)는 가공물 또는 기판(3)을 화학적 프로세스로 처리하며 이 화학적 프로세스는 가공물 상에 반도체 또는 다른 전자 장치를 제조하는 일련의 단계들 중 하나의 단계이다. 가공물은 서셉터(6)에 의해 증착 장치(2) 내에 지지된다. 증착 장치(2) 내에서 처리되는 가공물 또는 기판(3)의 통상의 예는 평평한 패널 디스플레이에 쓰이는 직사각형 유리 기판이나 회로가 집적되는 원형 반도체 웨이퍼를 포함한다.
증착 장치(2)의 측벽 및 바닥벽은 단일 벽(15)으로서 구비 된다. 증착 장치(2)의 상부에는 힌지형 리드(16) 및 가스 유입 매니폴드 상부벽(18)이 제공된다. 리드(16)를 들어 올림으로써 증착 장치(2)의 내부로 접근할 수 있다. 오링(19)(일부는 도시 안됨)은 측벽(15), 리드(16) 및 가스 유입 매니폴드 상부 벽(18) 사이에 진공 밀봉을 제공한다. 측벽 및 바닥 벽(15), 리드(16) 및 가스 유입 매니폴드 상부 벽(18)은 증착 장치(2) 벽에서 고려되는 모든 부분들이다.
가공물 또는 기판(3) 상에 반도체 또는 다른 전자 장치를 제조하기 위한 프로세스를 수행하는 중에, 하나 이상의 가스가 가스 유입 매니폴드를 통해 증착 장치(2)로 공급된다. 가스 유입 매니폴드는 가스 유입 매니폴드 상부 벽(18) 및 가스 공급장치(1)를 포함하며 가스 유입 매니폴드 상부 벽(18)의 가스 유입 오리피스(28)를 통하여 가스가 가스 공급장치(1)로 유입되고 가스 공급장치(1)를 통하여 가스가 증착 장치(2) 내부로 유동한다. 가스 유입 매니폴드는 가스 유입 매니폴드 측벽을 더 포함하고, 가스 유입 매니폴드 측벽은 또한 가스 밀봉 측벽으로서 지칭되며, 가스 유입 매니폴드 측벽은 상부 벽(18)과 가스 공급장치(1) 사이에 가스 밀봉을 제공한다. 가스 유입 매니폴드 상부 벽(18), 측벽 및 가스 공급장치(1)는 결합되어 가스 유입 매니폴드의 내부 영역을 형성한다.
외부 가스 소스는 가스 유입 매니폴드 상부 벽(18)에 있는 하나 이상의 가스 유입 오리피스(28)로 공정 가스를 공급하며, 가스 유입 오리피스(28)를 통하여 공정 가스가 가스 유입 매니폴드의 내부 영역(26)으로 유동한다. 공정 가스는 가스 공급장치(1)에 있는 하나 이상의 통상적으로 수백 또는 수천개의 관통홀(13)을 통하여 가스 유입 매니폴드의 내부 영역(26)으로 부터 증착 장치(2)의 내부로 유동한다.
가스 유입 매니폴드의 측벽 밀봉은 챔버 리드(16)의 내벽을 덮는 유전체 라이너(24)에 의해 이루어진다.
가스 유입 매니폴드는 가스 유입 오리피스(28)의 직경보다 약간 더 큰 직경을 가지고 도시되지 않은 포스트에 의해 오리피스 아래 매달리는 원형 디스크(34)로 이루어지는 가스 유입 디플렉터(gas inlet deflector)를 포함한다.
커버(39)는 일반적으로 챔버 리드(16)의 상부에 구비될 수 있다. 커버(39)는 가스 유입 매니폴드 상부벽(18) 또는 가스 공급장치(1)에 외부 물질이 접촉하는 것을 방지한다.
커버(39)와 가스 유입 매니폴드 상부벽(18) 사이에는 유전체 라이너(35)가 구비될 수 있다. 유전체 라이너(35)는 가스 유입 매니폴드 상부벽(18)의 상면의 주변부를 따라 구비될 수 있으며, 유전체 라이너의 일측은 가스 유입 매니폴드 상부벽(18)와 맞닿고 타측은 커버(29)와 맞닿으며 구비될 수 있다.
증착 장치(2)의 부품은 챔버에서 수행되는 반도체 제조 프로세스를 오염시키지 않고 프로세스 가스에 의한 부식에 내성을 가지는 재료로 이루어져야 한다. 바람직하게 오링, 유전체 스페이서 및 라이너를 제외한 모든 부품은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
가스 공급장치(1)의 바디(10)는 원형 또는 사각형 등 다각의 형태로 형성될 수 있으며, 이하의 설명에서는 바디(10)의 형상이 원형인 예로 도시 및 설명하겠다.
바디(10)는 원형의 판의 형태로 형성될 수 있으며, 바디(10)의 외측면은 단차진 형상으로 형성될 수 있다. 바디(10)는 상면의 직경이 하면의 직경보다 크게 형성됨으로써, 바디(10)의 외측면이 단차진 형상을 가지게 되는 것이다. 바디(10)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 바디(10)는 관통홀(13)이 구비되는 제1영역(11)과, 제1영역(11)을 감싸며 구비되는 제2영역(12)으로 구성될 수 있다.
제1영역(11)은 복수개의 관통홀(13)이 구비된 영역이다. 제1영역(11)은 바디(10)의 하면의 중심부에서부터 제2영역(12)이 시작되는 지점까지의 영역을 말한다. 다시 말해, 제1영역(11)은 제2영역(12)의 내측에 형성된 영역을 말한다.
관통홀(13)은 제1영역(11)에서 바디(10)를 관통하며 형성될 수 있으며, 관통홀(13)은 제1영역(11)에 전반적으로 고르게 분포될 수 있다. 관통홀(13)은 바디(10)의 상부와 바디(10)의 하부를 연통시키는 역할을 하며, 가스는 관통홀(13)을 통해 바디(10)의 상부에서 바디(10)의 하부로 이동할 수 있다.
제2영역(12)은 관통홀(13)이 구비되지 않은 영역이다. 제2영역(12)은 바디(10)의 하면의 최 외측에서부터 제1영역(11)이 시작되는 지점까지의 영역을 말한다. 다시 말해, 제2영역(12)은 제1영역(11)의 외측에서 제1영역(11)을 감싸는 영역을 말하는 것이다. 이러한 제2영역(12)에는 일정한 깊이를 가지는 띠 형태의 홈(14)이 구비될 수 있다.
홈(14)은 제2영역(12)에서 제1영역(11)을 감싸는 형상으로 구비될 수 있다.
홈(14)은 바디(10)의 하면에서 상측으로 볼록하게 형성될 수 있다. 이러한 홈(14)의 내부를 따라 구속 부재(20)와 마감 부재(30)가 순차적으로 삽입될 수 있다. 홈(14)은 개구의 입구 폭이 개구의 상부측의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 홈(14)은 구속 부재(20)가 삽입되는 내측의 폭이 마감 부재(30)가 삽입되는 외측의 폭보다 작게 형성될 수 있는 것이다.
구속 부재(20)는 홈(14)의 형상과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 구속 부재(20)는 일체형의 금속띠 형상으로 형성될 수 있다. 구속 부재(20)는 바디(10)의 하면이 열에 의해 열팽창 변형이 이루어지는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 구속 부재(20)는 열팽창계수가 바디(10)의 열팽창계수보다 작은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 구속 부재(20)는 SUS 재질인 것이 바람직하다.
이와 다르게, 구속부재(20)는 열팽창계수가 낮은 파우더 성분을 포함한 복합 성형물로 이루어질 수 있다. 이 경우, 구속부재(20)는 파우더의 밀도가 균일하게 분포될 수 있으나, 구속부재(20)의 상부 및 하부에서 파우더의 밀도가 다를 수 있다. 다시 말해, 구속부재(20)의 상부에서의 파우더 밀도가 구속부재(20)의 하부에서의 파우더 밀도보다 더 높을 수 있고, 이와 반대로, 구속부재(20)의 하부에서의 파우더 밀도가 구속부재(20)의 상부에서의 파우더 밀도보다 더 높을 수 있다.
마감 부재(30)는 구속 부재(20)와 동일한 형상인 일체형의 금속의 때 형상으로 형성될 수 있다. 마감 부재(30)는 홈(14)의 개구에 삽입되어 홈(14)의 개구를 덮는다. 마감 부재(30)는 아르곤용접, 전자빔, 브레이징접합 또는 마찰 교반용접 등의 방법으로 바디(10)와 결합될 수 있다. 마감 부재(30)의 폭은 구속 부재(20)의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
마감 부재(30)는 구속 부재(20)의 하측에서 바디(10)와 결합됨으로써 홈(14)에 안착된 구속 부재(20)가 바디(10)의 하부 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 마감 부재(30)는 바디(10)와 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 일예로, 마감 부재(30)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 구속 부재(20)와 마감 부재(30)는 바디(10)의 하부에서 바디(10)에 구비된 홈(14)에 순차적으로 안착될 수 있다. 이때, 구속 부재(20)는 바디(10)의 상면측 보다 하면측에 가깝게 위치할 수 있다.
구체적으로, 홈(14)은 바디(10)의 중심선(CL)을 기준으로 중심선(CL)보다 낮은 위치에 홈(14)의 중심선이 위치하도록 구비될 수 있다. 홈(14)은 바디(10)의 하면에서 바디(10)의 상측 방향으로 볼록하게 형성되는데, 이때, 홈(14)의 중심선의 높이가 바디(10)의 중심선(CL) 보다 낮거나 같은 위치에 위치할 수 있는 것이다. 따라서, 홈(14) 내부에 구비되는 구속 부재(20)의 중심선의 위치는 바디(10)의 중심선(CL) 보다 낮은 위치에 위치하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 효과에 대해 설명한다.
가스 공급장치(1)는 제1영역(11)의 외측에서 제1영역(11)을 감싸는 영역인 제2영역(12)에 바디(10)의 열팽창계수 보다 열팽창계수가 낮은 구속 부재(20)를 구비함으로써, 열팽창에 의한 변형을 허용하지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 바디(10)는 증착 장치(2) 내에서 수행되는 프로세스에 의해 발생되는 열에 의해 가열될 수 있다. 바디(10)는 서셉터(6)에 내장된 히터에 의해 하측면에 열이 가해지고, 바디(10)의 하측면이 외측방향으로 팽창되는 열팽창 변형이 이루어지면서, 제1영역(11)에 구비된 관통홀(13)의 피치 간격이 벌어지도록 하는 힘을 받는다.
이때, 구속 부재(20)는 바디(10)의 제1영역(11)의 외측면인 제2영역(12)에 구비되어 제1영역(11)이 열에 의해 팽창되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 구속 부재(20)는 원형의 금속띠 형상으로 형성되어 제1영역(11)의 외측면에서 제1영역(11)을 구속시킴으로써 제1영역(11)이 외측방향으로 팽창되는 것을 억제하는 것이다. 즉, 제1영역(11)을 구속하고 있는 구속 부재(20)가 열변형이 이루어 지지 않는 한 바디(10) 또한 열변형이 이루어 지지 않는 것이다.
따라서, 가스 공급장치(1)는 바디(10)의 열팽창계수보다 작은 열팽창계수를 가진 구속 부재(20)를 바디 내부에 매립하여 구비함으로써 바디(10)의 열팽창에 의한 열 변형을 허용하지 않는 것이다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 가스 공급장치(1a)
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 가스 공급장치(1a)에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 가스 공급장치(1a)는 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)에 제2구속 부재(22)가 더 포함되어 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 가스 공급장치(1a)의 다른 구성들은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 가스 공급장치(1a)는 구속 부재(20)가 복수개 구비될 수 있다.
구속 부재(20)는 홈(14)의 내부에 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 구속 부재(20)는 홈(14)의 내부에서 수직방향으로 적층되어 구비될 수 있다.
일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 구속 부재(20)는 제1구속 부재(21)와 제2구속 부재(22)로 구성될 수 있다.
제1구속 부재(21)는 홈(14)의 내부에서 제2구속 부재(22) 하부에 구비될 수 있다. 제1구속 부재(21)는 제2구속 부재(22)와 마감 부재(30) 사이에 구비될 수 있다. 제1구속 부재(21)는 상면이 제2구속 부재(22)의 하면과 맞닿을 수 있고, 제1구속 부재(21)의 하면은 마감 부재(30)와 맞닿을 수 있다.
제1구속 부재(21)의 열팽창계수와 제2구속 부재(22)의 열팽창계수는 서로 다를 수 있다.
제1구속 부재(21)는 그 열팽창계수가 제2구속 부재(22)의 열팽창계수보다 작을 수 있다.
제2구속 부재(22)는 홈(14)의 내부에서 제1구속 부재(21)의 상부에 구비될 수 있다. 제2구속 부재(22)는상면이 바디(10)와 맞닿을 수 있고, 제2구속 부재(22)의 하면은 제1구속 부재(21)의 상면과 맞닿을 수 있다. 제2구속 부재(22)는 그 열팽창계수가 제1구속 부재(21)의 열팽창계수보다 크고 바디(10)의 열팽창계수보다 작을 수 있다.
다시 말해, 제1구속 부재(21), 제2구속 부재(22) 및 바디(10)의 열팽창계수는 제1구속 부재(21)의 열팽창계수가 가장 작고, 바디(10)의 열팽창계수가 가장 클 수 있는 것이다.
이처럼, 홈(14)의 내부에서 바디(10)의 하부에서 상부로 갈수록 그 열팽창계수가 순차적으로 커짐으로서, 바디(10)가 열 변형에 의해 변형될 때 발생될 수 있는 전단 파괴를 방지할 수 있다.
홈(14) 내부에 상대적으로 열팽창계수가 작은 제1구속 부재(21)와 상대적으로 열팽창계수가 큰 바디(10) 사이에 제1구속 부재(21) 보다 열팽창계수가 크고 바디(10) 보다 열팽창계수가 작은 제2구속 부재(22)를 구비함으로써, 바디(10)와 제1구속 부재(21)간의 열팽창계수의 차이를 줄일 수 있다.
구체적으로, 바디(10)가 열 팽창 시 제1구속 부재(21) 및 제2구속 부재(22)는 바디(10)가 열 팽창으로 인해 변형되는 것을 구속함으로써 변형을 허용하지 않는다. 이때, 제1구속 부재(21)와 바디(10)의 열팽창계수 간의 차이가 클 경우, 바디(10)에 전단 파괴 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 열팽창계수가 작은 제1구속 부재(21)와 열팽창계수가 큰 바디(10) 사이에 제1구속 부재(21)보다 상대적으로 열팽창계수가 큰 제2구속 부재(22)를 구비함으로써, 제2구속 부재(22)가 바디(10)의 열팽창에 의한 열변형을 상대적으로 흡수해주면서 바디(10)에서 발생될 수 있는 전단 파괴 현상을 방지할 수 있는 것이다.
이와는 다르게, 제1구속 부재(21)의 열팽창계수는 제2구속 부재(22)의 열팽창계수보다 클 수 있다.
이처럼, 제1, 2구속부재(21, 22)의 열팽창계수를 서로 달리해서 구속 부재(20)와 바디(10)간의 급격한 열팽창계수의 차이로 인해 바디(10)에서 발생될수 있는 전단파괴를 방지할 수 있다.
이처럼, 복수개의 구속 부재(20)는 열팽창계수가 서로 다를 수 있으며, 복수의 구속 부재(20) 중 적어도 하나는 금속물질, 복합 성형물 또는 충진물 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 또한, 복수개의 구속 부재(20)는 부피, 높이, 면적 또는 형상이 서로 다를 수 있으며, 물리적 특성, 화학적 특성 및 열적 특성이 다른 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 가스 공급장치(1b)
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 가스 공급장치(1b)에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 가스 공급장치(1b)는 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 구속 부재(20a)의 형상이 다르게 형성된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제3실시 예에 따른 가스 공급장치(1b)의 다른 구성들은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 가스 공급장치(1b)는 구속 부재(20a)가 이격된 호의 형상으로 구비될 수 있다.
홈(14)은 바디(10)의 하면에서 제1영역(11)의 둘레를 따라 이격된 호의 형태로 구비될 수 있다. 홈(14)은 제1영역(11)의 둘레를 따라 복수개 구비될 수 있는 것이다. 이러한 홈(14)에는 구속 부재(20a)와 마감 부재(30a)가 홈(14)과 동일한 형상으로 구비될 수 있다.
구속 부재(20a)를 원형의 띠 형상으로 형성하여 홈(14)에 삽입할 경우, 구속 부재(20a)의 치수에 작은 오차가 발생하더라도 홈(14)에 삽입하기가 어려울 수 있다.
하지만, 제1영역(11)의 둘레를 따라 홈(14)을 호의 형태로 복수개 형성하고, 홈(14)의 형상과 동일하게 구속 부재(20a)를 형성하여 삽입하면, 보다 쉽게 홈(14)에 구속 부재(20a)를 삽입할 수 있는 것이다.
따라서, 제1영역(11)의 둘레를 따라 복수개의 홈(14)을 형성하여 구속 부재(20a)를 구비함으로써 바디(10)의 열변형을 허용하지 않음과 동시에 보다 쉽게 구속 부재(20a)를 홈(14)에 삽입할 수 있다.
본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 가스 공급장치(1c)
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 가스 공급장치(1c)에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 가스 공급장치(1c)는 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 구속 부재(20b)는 다른 방식으로 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제4실시 예에 따른 가스 공급장치(1c)의 다른 구성들은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구속 부재(20b)는 홈(14)의 내부에 금속 물질이 충진되어 구비될 수 있다. 다시 말해, 구속 부재(20b)는 홈(14)이 형성된 후 액체 상태의 금속 물질을 홈(14)의 내부에 충진 시킨 후 금속 물질을 고체화함으로써 제1영역(11)의 주변영역에 구속 부재(20b)를 구비할 수 있는 것이다.
이와 같이, 홈(14)의 내부에 금속 물질을 충진하는 방식으로 구속 부재(20b)를 구비함으로써 형상에 구애받지 않고 다양한 형상으로 구속부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 제5실시 예에 따른 가스 공급장치(1d)
본 발명의 바람직한 제5실시 예에 따른 가스 공급장치(1d)는 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)에 열선(40)이 더 포함되어 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제5실시 예에 따른 가스 공급장치(1d)의 다른 구성들은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제5실시 예에 따른 가스 공급장치(1d)는 구속 부재(20)의 상부에 열선(40)이 구비될 수 있다.
열선(40)은 홈(14)의 내부에서 구속 부재(20c)의 상부에 구비될 수 있다. 다시 말해, 열선(40)은 상면이 바디(10)와 맞닿을 수 있고, 하면이 구속 부재(20c)의 상면과 맞닿을 수 있다.
열선(40)은 원형, 사각형 등 다각의 형태의 단면을 가진 원형의 띠의 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 열선(40)은 원형의 단면을 가진 원형의 띠 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 열선(40)과 맞닿는 구속 부재(20c)의 상면은 내측으로 오목하게 안착홈이 형성될 수 있다. 열선(40)은 구속 부재(20c)의 안착홈에 안착되어 구비될 수 있는 것이다.
이와 다르게, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 열선(40)은 홈(14)과 관통홀(13) 사이에 구비될 수 있다.
이처럼, 구속 부재(20c)의 상면 또는 측면에 열선(40)을 구비함에 따라, 바디(10)의 하부의 온도와 상부의 온도차를 줄임으로서 바디(10)의 열팽창에 의한 열변형을 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 제6실시 예에 따른 가스 공급장치(1e)
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 제6실시 예에 따른 가스 공급장치(1e)에 대해 설명한다.
본 발명의 바람직한 제6실시 예에 따른 가스 공급장치(1e)는 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)에 홈(14) 및 구속 부재(20)가 복수개로 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 제6실시 예에 따른 가스 공급장치(1e)의 다른 구성들은 전술한 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 가스 공급장치(1)의 설명이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제6실시 예에 따른 가스 공급장치(1e)는 홈(14)이 바디(10)의 수평방향으로 복수개 구비될 수 있다.
홈(14)은 제2영역(12)에 수평방향으로 복수개 구비될 수 있다. 홈(14)은 서로 다른 외경을 가지며 복수개 구비되고, 각각의 홈(14) 중 어느 것 하나에는 구속 부재(20)가 구비될 수 있다.
구체적으로, 제2영역(12)에 2개의 홈(14)이 구비될 수 있다. 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 2개의 홈(14) 모두에 구속 부재(20)가 구비될 수 있다.
이와 다르게, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 2개의 홈(14) 중 하나의 홈(14)에만 구속 부재(20)가 구비될 수 있다.
또한, 제2영역(12)에 3개의 홈(14)이 구비될 수 있으며, 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 3개의 홈(14) 중 2개의 홈(14)에 구속 부재(20)가 구비될 수 있다.
즉, 복수개의 홈(14) 중 내측에 구비된 홈(14)에 제1구속 부재(20a)가 구비될 수 있고, 외측과 내측 사이에 구비된 홈(14)에 제2구속 부재(20b)가 구비될 수 있다.
이처럼, 홈(14)을 바디(10)의 수평 방향으로 복수개 구비함으로써, 바디(10)의 열팽창에 의한 열 변형을 보다 확실하게 허용하지 않을 수 있다.
또한, 홈(14)을 복수개 구비한 후 구속 부재(20)를 선택적으로 홈(14) 내부에 구비함으로써, 증착 장치(2)의 내부에 온도에 따라 구속 부재(20)의 개수를 유동적으로 변화시켜 바디(10)의 열팽창에 의한 열 변형을 효과적으로 대처할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e: 가스 공급 장치 10: 가스 공급장치
20, 20a, 20b, 20c: 구속 부재 30: 마감 부재
40: 열선

Claims (8)

  1. 관통홀이 구비된 제1영역과, 상기 제1영역의 외측에서 상기 제1영역을 감싸는 형태로 홈이 구비된 제2영역을 포함하는 바디; 및
    상기 홈에 구비되고 상기 바디의 열팽창계수 보다 작은 열팽창계수를 가지면서 상기 바디의 열변형을 허용하지 않도록 하는 구속 부재;를 포함하는 가스 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구속 부재는 상기 바디의 상면측 보다 하면측에 보다 가깝게 위치하는 가스 공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구속 부재는 일체형의 금속띠로 구비되는 가스 공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구속 부재는 상기 홈 내부에 복수개 구비되는 가스 공급장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 제1영역의 둘레를 따라 이격된 호의 형태로 구비되며,
    상기 홈 각각에 상기 구속 부재가 구비되는 가스 공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구속 부재는 금속물질이 충진되는 가스 공급장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구속 부재의 상부에 열선이 구비되는 가스 공급장치.
  8. 관통홀이 구비된 제1영역과, 상기 제1영역의 외측에서 상기 제1영역을 감싸는 형태로 홈이 구비된 제2영역을 포함하는 바디와 상기 홈에 구비되고 상기 바디의 열팽창계수 보다 작은 열팽창계수를 가지면서 상기 바디의 열변형을 허용하지 않도록 하는 구속 부재를 포함하는 가스 공급장치; 및
    내부에 히터를 구비한 서셉터;를 포함하는 증착 장치.

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