KR20230161211A

KR20230161211A - Substrate processing apparatus

Info

Publication number: KR20230161211A
Application number: KR1020220060943A
Authority: KR
Inventors: 문형철
Original assignee: 주식회사 한화
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2023-11-27

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 웨이퍼를 수용하는 챔버; 및 상기 웨이퍼에 가스를 분사하는 샤워 헤드부를 포함하고, 상기 샤워 헤드부는, 상기 샤워 헤드부로 가스를 유입하는 가스 유입부; 상기 웨이퍼에 가스를 분사하는 가스 분사부; 상기 가스 유입부를 통해 유입된 가스가 혼합되어 상기 가스 분사부로 유동되는 가스 혼합부; 및 상기 가스 혼합부 내부에서 가스 유입부와 연결된 나선형 유로부를 포함한다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber for accommodating a wafer; and a shower head unit that sprays gas onto the wafer, wherein the shower head unit includes: a gas inlet unit that introduces gas into the shower head unit; a gas injection unit that sprays gas onto the wafer; a gas mixing unit in which gas introduced through the gas inlet is mixed and flows to the gas injection unit; and a spiral flow path connected to the gas inlet within the gas mixing section.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}Substrate processing apparatus {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명의 실시예들은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 챔버 내에 공정 가스를 균일하게 공급시키는 구조를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus including a structure for uniformly supplying a process gas into a chamber.

일반적으로 기판 처리 장치에서, 웨이퍼에 반응가스를 공급하여 웨이퍼의 상면에 박막을 증착시키는 박막 증착 방법은 원자층박막증착(ALD; Atomic Layer Deposition)과 화학기상증착(CVD; Chemical Vapor Deposition) 등이 알려져 있다. 상기 원자층박막증착법은 웨에 반응가스의 공급과 퍼지를 교대로 시행하여 웨이퍼에 흡착 및 증착시키는 방법이고, 상기 화학기상증착법은 반응가스를 동시에 분사하여 웨이퍼에 증착시키는 방법이다.In general, in substrate processing equipment, thin film deposition methods that deposit a thin film on the upper surface of a wafer by supplying a reaction gas to the wafer include Atomic Layer Deposition (ALD) and Chemical Vapor Deposition (CVD). It is known. The atomic layer thin film deposition method is a method of adsorbing and depositing on a wafer by alternately supplying and purging a reaction gas to the wafer, and the chemical vapor deposition method is a method of depositing on a wafer by simultaneously spraying reaction gases.

이러한 박막 증착 방법을 이용하는 장치 중 웨이퍼를 반응시키는 단일 반응 챔버는 단일 웨이퍼를 직접 가열하고 웨이퍼보다 낮은 온도에서 웨이퍼에 반응 가스를 균일하게 공급한다. 이는 단일 웨이퍼만 처리하므로 고품질의 박막을 얻을 수 있으나, 증착 속도가 저속으로 진행되어야 하는 조건에서는 단일 반응 챔버만 사용할 경우 생산성이 현저히 감소되는 문제가 있다.Among devices using this thin film deposition method, a single reaction chamber for reacting a wafer directly heats a single wafer and uniformly supplies reaction gas to the wafer at a lower temperature than the wafer. Because it processes only a single wafer, high-quality thin films can be obtained, but under conditions where the deposition rate must proceed at a low speed, there is a problem in that productivity is significantly reduced when only a single reaction chamber is used.

또한 이러한 원자층박막증착 공정 또는 화학기상증착 공정에서, 웨이퍼의 표면에 가스를 균일(Uniform)하게 분사할 목적으로 샤워헤드의 전면부에 복수의 노즐이 배치되는 구조를 채용한다. In addition, in this atomic layer thin film deposition process or chemical vapor deposition process, a structure in which a plurality of nozzles are disposed on the front part of the showerhead is adopted for the purpose of uniformly spraying gas on the surface of the wafer.

이때, 밀폐된 챔버 안으로 공정 가스를 유동시킬 때, 웨이퍼 상에 가스가 균일하게 증측 또는 식각되도록 웨이퍼 전체에 걸쳐 균일하게 유동될 수 있게끔 샤워 헤드 상으로 균일하게 혼합된 가스를 분배하여야 한다. 종래에는 샤워 헤드로 가스를 단순히 공급만 하였으나, 공급된 가스는 다종의 가스로서, 다종의 가스가 상호 흐름이 방해되거나 와류와 역류가 유발될 수 있다. 또한 기생 플라즈마로 인한 파티클 발생이 유발될 수 있어 샤워 헤드로 가스가 균일하게 분배되기 어려운 문제가 있다.At this time, when flowing the process gas into the closed chamber, the mixed gas must be distributed uniformly onto the shower head so that the gas can flow uniformly across the entire wafer so that the gas can be uniformly grown or etched on the wafer. Conventionally, gas was simply supplied to the shower head, but the supplied gases were various types of gases, and the mutual flow of the various types of gases could be interrupted or vortices and backflows may be caused. Additionally, parasitic plasma may cause particle generation, making it difficult to distribute gas uniformly to the shower head.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 공급되는 가스가 균일하게 혼합되어 샤워 헤드로 공급되는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device in which supplied gases are uniformly mixed and supplied to a shower head.

다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.However, these problems are illustrative, and the problems to be solved by the present invention are not limited thereto.

상기 가스 유입부는 제1,2 가스 유입부를 포함하고, 상기 나선형 유로부는, 상기 가스 혼합부에 삽입되는 본체부; 상기 제1 가스 유입부와 연결되고, 상기 본체부의 외곽을 따라 나선형 형상으로 형성된 제1 나선형 유로부; 및 상기 제2 가스 유입부와 연결되고, 상기 본체부의 외곽을 따라 나선형 형상으로 형성된 제2 나선형 유로부를 포함한다.The gas inlet portion includes first and second gas inlet portions, and the spiral flow path portion includes a main body portion inserted into the gas mixing portion; a first spiral flow path connected to the first gas inlet and formed in a spiral shape along the outer edge of the main body; and a second spiral flow path portion connected to the second gas inlet portion and formed in a spiral shape along the outer edge of the main body portion.

상기 제1 나선형 유로부와 상기 제2 나선형 유로부는 이격 배치될 수 있다.The first spiral flow path portion and the second spiral flow path portion may be spaced apart from each other.

상기 제1 나선형 유로부의 일단은 상기 제1 가스 유입부와 연결되고, 상기 제1 나선형 유로부의 타단은 상기 하부 공간부와 연결되고, 상기 제2 나선형 유로부의 일단은 상기 제2 가스 유입부와 연결되고, 상기 제2 나선형 유로부의 타단은 상기 하부 공간부와 연결될 수 있다.One end of the first spiral flow path is connected to the first gas inlet, the other end of the first spiral flow path is connected to the lower space, and one end of the second spiral flow path is connected to the second gas inlet. And, the other end of the second spiral flow path may be connected to the lower space.

상기 가스 혼합부의 상측에는 안착부가 형성되고, 상기 나선형 유로부의 상기 본체부 상단에는 걸림부가 형성되고, 상기 나선형 유로부의 걸림부는 상기 가스 혼합부의 안착부에 장착될 수 있다.A seating portion may be formed on an upper side of the gas mixing portion, a locking portion may be formed on an upper end of the main body portion of the spiral flow path portion, and the locking portion of the spiral flow path portion may be mounted on the seating portion of the gas mixing portion.

상기 나선형 유로부와 상기 가스 혼합부는 분리될 수 있다.The spiral flow path portion and the gas mixing portion may be separated.

상기 본체부는 원통형으로 형성되고, 상기 제1,2 가스 유입부는 상기 본체부의 외측 둘레를 따라 형성된 제1,2 나선형 유로부와 각각 꺾임부가 발생하지 않도록 연결될 수 있다.The main body part is formed in a cylindrical shape, and the first and second gas inlets may be connected to the first and second spiral flow passage parts formed along the outer circumference of the main body part to prevent bending.

상기 가스 유입부와 게이트 밸브 사이의 상측 유동 공간 높이(h1)보다, 상기 가스 유입부와 상기 가스 분사부 상단부 사이의 높이(h2)가 더 높을 수 있다.The height (h2) between the gas inlet and the upper end of the gas injection unit may be higher than the height (h1) of the upper flow space between the gas inlet and the gate valve.

상기 가스 유입부와 만나는 상기 나선형 유로부의 일측면의 직선 길이(w1)가 상기 나선형 유로부의 유로 폭(w2)보다 더 작을 수 있다.A straight line length (w1) of one side of the spiral flow path portion that meets the gas inlet portion may be smaller than a flow path width (w2) of the spiral flow path portion.

상기 가스 유입부와 만나는 상기 나선형 유로부 부분에는 라운드부가 형성될 수 있다.A round portion may be formed in a portion of the spiral flow path that meets the gas inlet portion.

상기 나선형 유로부의 나사선 회전 횟수는 2회일 수 있다.The number of screw rotations of the helical passage portion may be two.

상기 나선형 유로부의 유로 경사각은 15도일 수 있다.The flow path inclination angle of the spiral flow path portion may be 15 degrees.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the detailed description, claims and drawings for carrying out the invention below.

본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치는, 공급된 가스가 나선형 유로부를 통해 유동되면서 원심력에 의해 방사형으로 유동되어 가스들의 혼합이 보다 유리해질 수 있다. 이와 같이 방사형 유동을 통한 가스의 혼합 및 하방 이동은 웨이퍼 전체에 걸쳐 균일한 가스가 분포되도록 할 수 있다.In the substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention, the supplied gas flows radially due to centrifugal force while flowing through the spiral flow path portion, so that mixing of gases can be more advantageous. In this way, mixing and downward movement of gas through radial flow can ensure uniform gas distribution throughout the wafer.

또한 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치는, 나선형 유로부를 통해 가스가 가스 분사부로 공급되므로, 가스가 역류되는 현상을 방지하며 이에 따른 기생 플라즈마 발생을 억제하는 효과를 제공한다.In addition, the substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention provides the effect of preventing gas from flowing back and suppressing the generation of parasitic plasma because gas is supplied to the gas injection unit through the spiral flow path.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 가스 공급 부분을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 나선형 유로부가 위치한 부분을 보다 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 모습을 나타낸 도면이다. 도 3(a)는 나선형 유로부를 일측에서 바라본 도면이고, 도 3(b)는 나선형 유로부를 타측에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부가 배치되지 않았을 때(a) 대비 나선형 유로부가 배치되었을때(b)의 공급 가스가 유동되는 모습을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입부와 나선형 유로부가 연결된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 E1-E2 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 단면을 나타낸 도면이다. 도 7(a)는 제1 가스가 유입되는 제1 나선형 유로부, 도 7(b)는 제2 가스가 유입되는 제2 나선형 유로부를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 E1-E2 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 단면의 세부 수치에 대한 내용을 표시한 도면이다.
도 9는 도 6의 C 부분을 바라본 도면으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 유입부와 나선형 유로부의 연결부분 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 6의 D 부분을 바라본 도면으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 유입부와 나선형 유로부의 연결 구조를 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a gas supply portion of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of the portion where the spiral flow path part of Figure 1 is located.
Figure 3 is a diagram showing a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention. FIG. 3(a) is a view of the spiral flow path portion viewed from one side, and FIG. 3(b) is a view of the spiral flow path portion viewed from the other side.
Figure 4 is a diagram showing the flow of supply gas when the spiral flow path is arranged (b) compared to when the spiral flow path is not arranged (a) according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exploded view of a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a gas inlet and a spiral flow path connected according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross section taken along line E1-E2 of FIG. 6, showing a cross section of a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention. FIG. 7(a) is a diagram showing a first spiral flow path through which a first gas flows, and FIG. 7(b) is a diagram showing a second spiral flow path through which a second gas flows.
FIG. 8 is a cross-section E1-E2 of FIG. 6, showing detailed numerical values of the cross-section of a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view looking at part C of FIG. 6 and is a view showing the connection portion of the gas inlet and the spiral flow path according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view looking at part D of FIG. 6 and is a view showing the connection structure of the gas inlet and the spiral flow path according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the description of the invention. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing the present invention, the same identification numbers are used for the same components even if they are shown in different embodiments.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. When describing with reference to the drawings, identical or corresponding components will be assigned the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.In the following embodiments, terms such as first and second are used not in a limiting sense but for the purpose of distinguishing one component from another component.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, singular terms include plural terms unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.In the following embodiments, terms such as include or have mean that the features or components described in the specification exist, and do not exclude in advance the possibility of adding one or more other features or components.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타냈으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.In cases where an embodiment can be implemented differently, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially at the same time, or may be performed in an order opposite to that in which they are described.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부가 포함된 기판 처리 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus including a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 가스 공급 부분을 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 나선형 유로부가 위치한 부분을 보다 확대한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 모습을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부가 배치되지 않았을 때(a) 대비 나선형 유로부(400)가 배치되었을때(b)의 공급 가스가 유동되는 모습을 나타낸 그림이다. 1 is a cross-sectional view showing a gas supply portion of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is an enlarged view of the portion where the spiral flow path part of Figure 1 is located. Figure 3 is a diagram showing a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a diagram showing the flow of supply gas when the spiral flow path portion 400 is disposed (b) compared to when the spiral flow path portion is not disposed (a) according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 웨이퍼(W)를 수용하는 챔버(C), 웨이퍼(W)에 가스를 분사하는 샤워 헤드부(10)를 포함하고, 상기 샤워 헤드부(10)는, 샤워 헤드부(10)로 가스를 유입하는 가스 유입부(100), 웨이퍼(W)에 가스를 분사하는 가스 분사부(200) 가스 유입부(100)를 통해 유입된 가스가 혼합되어 가스 분사부(200)로 유동되는 가스 혼합부(300) 및 가스 혼합부(300) 내부에서 가스 유입부(100)와 연결된 나선형 유로부(400)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 4, the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber C that accommodates the wafer W, and a shower head unit 10 that sprays gas to the wafer W. The shower head unit 10 includes a gas inlet unit 100 that introduces gas into the shower head unit 10, a gas injection unit 200 that injects gas into the wafer W, and a gas inlet unit 100. ) includes a gas mixing part 300 in which the gas introduced through is mixed and flows to the gas injection part 200, and a spiral flow path part 400 connected to the gas inlet 100 inside the gas mixing part 300. .

본 실시예에 따른 샤워 헤드부(10)의 상측에는, 플라즈마를 발생시키는 원격 플라즈마 소스(Remote Plasma Source), 원격 플라즈마 소스와 가스 유입부(100) 사이를 개폐하는 게이트 밸브를 포함한다. The upper side of the shower head unit 10 according to this embodiment includes a remote plasma source that generates plasma, and a gate valve that opens and closes between the remote plasma source and the gas inlet 100.

가스 유입부(100)는 제1 가스가 유입되는 제1 가스 유입부(110) 및 제2 가스가 유입되는 제2 가스 유입부(120)를 포함한다. 예를 들면, 제1 가스 유입부(110)로부터는 소스 가스(Source Gas)가 유입되고, 제2 가스 유입부(120)로부터는 반응물 가스(Reactant Gas)가 유입될 수 있다. 본 실시예에서는 가스 유입부가 2개인 경우를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하며, 가스 유입부가 3개 이상 형성된 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다.The gas inlet 100 includes a first gas inlet 110 through which the first gas flows and a second gas inlet 120 through which the second gas flows. For example, source gas may flow in from the first gas inlet 110, and reactant gas may flow in from the second gas inlet 120. In this embodiment, the case where there are two gas inlets has been described as an example, but it is not limited to this, and of course, it can also be applied when three or more gas inlets are formed.

증착 공정시, 게이트 밸브는 폐쇄되어 있는 상태에서 제1 가스가 제1 가스 유입부(110)로 공급되고, 제2 가스가 제2 가스 유입부(120)로 공급될 수 있다. 이때 제1 가스와 제2 가스는 서로 반응하면서 플라즈마(Plasma)를 생성할 수 있다.During the deposition process, the first gas may be supplied to the first gas inlet 110 and the second gas may be supplied to the second gas inlet 120 while the gate valve is closed. At this time, the first gas and the second gas may react with each other to generate plasma.

따라서 웨이퍼(W)에 플라즈마가 생성된 가스가 분사되어 증착 공정을 수행할 수 있다.Accordingly, the gas in which plasma is generated is sprayed onto the wafer W to perform a deposition process.

증착 공정이 완료된 후에는, 게이트 밸브가 개방되고, 원격 플라즈마 소스에서 기 생성된 플라즈마가 챔버(C) 내로 공급되어 증착 공정이 끝난 챔버 내부를 클리닝 할 수 있다.After the deposition process is completed, the gate valve is opened, and plasma previously generated from a remote plasma source is supplied into the chamber C to clean the inside of the chamber where the deposition process has been completed.

본 실시예에 따르면, 샤워 헤드부(10)는 나선형 유로부(400)를 포함할 수 있다. 나선형 유로부(400)는 가스 유입부(100)와 연결되고, 가스 유입부(100)를 통해 유입되는 제1,2 가스를 나선 방향으로 유동시킨 후 하부 공간부(310)로 유동시킬 수 있다.According to this embodiment, the shower head unit 10 may include a spiral flow path unit 400. The spiral flow path 400 is connected to the gas inlet 100, and allows the first and second gases flowing through the gas inlet 100 to flow in a spiral direction and then to the lower space 310. .

도 4(a)에는 나선형 유로부(400)가 배치되지 않았을 때 가스의 유동 모습이, 도 4(b)에는 나선형 유로부(400)가 배치되었을 때의 가스의 유동 모습이 도시되어 있다.FIG. 4(a) shows the flow of gas when the spiral flow path portion 400 is not disposed, and FIG. 4(b) shows the flow of gas when the spiral flow path portion 400 is disposed.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 나선형 유로부(400)가 존재하지 않을 경우에는, 가스 유입부(100)를 통해 유입된 가스가 가스 혼합부(300)의 상측 공간(A)으로 가스가 역류되는 모습이 관찰된다. 가스 유입부(100)를 통해 유입된 가스가 가스 혼합부(300)의 상측 공간(A)으로 가스가 역류될 경우, 상측 공간(A)으로 역류된 가스에서 와류가 발생할 수 있으며, 와류가 발생할 경우 가스들의 유압, 유량 및 유속이 일정치 못한 상태로 가스들이 혼합됨으로써 유입되는 가스들 간의 균일한 혼합이 어려워져 가스 간의 혼합율이 떨어질 수 있다.As shown in FIG. 4(a), when the spiral flow path portion 400 does not exist, the gas flowing in through the gas inlet portion 100 flows into the upper space A of the gas mixing portion 300. A regurgitant appearance is observed. If the gas flowing in through the gas inlet 100 flows back into the upper space (A) of the gas mixing unit 300, a vortex may occur in the gas flowing back into the upper space (A), and a vortex may occur. In this case, the gases are mixed in a state where the oil pressure, flow rate, and flow rate of the gases are not constant, making it difficult to uniformly mix the incoming gases, which may reduce the mixing ratio between the gases.

가스들 간의 균일한 혼합이 일어나지 않을 경우 가스가 가스 분사부(200)를 통해 웨이퍼(W)에 분사되는 과정에서 예상치 못한 플라즈마, 예를 들면 기생 플라즈마가 발생할 수 있으며, 예상치 못한 플라즈마들이 파티클(Particle)을 생성시킬 수 있다. 기생 플라즈마 및/또는 파티클이 포함된 가스가 웨이퍼(W)로 분사될 경우 웨이퍼(W)의 증착 성능이 저하되어 웨이퍼(W)의 품질 저하로 이어질 수 있다.If uniform mixing between gases does not occur, unexpected plasma, for example, parasitic plasma, may be generated in the process of spraying the gas onto the wafer W through the gas injection unit 200, and the unexpected plasma may generate particles. ) can be created. When gas containing parasitic plasma and/or particles is injected into the wafer W, the deposition performance of the wafer W may deteriorate, leading to deterioration of the quality of the wafer W.

이에 본 실시예에 따르면 가스 유입부(100)를 통해 유입된 가스들이 혼합되는 가스 혼합부(300)의 내부에 나선형 유로부(400)가 배치됨으로써, 가스 혼합부(300)로 유입된 가스들이 나선형 유로부(400)를 통해 균일하게 혼합될 수 있게 되어 예기치 못한 기생 플라즈마 및 파티클의 생성이 억제되고 웨이퍼(W)로 분사되는 혼합 가스의 균일성을 확보됨으로써 결과적으로 웨이퍼(W)의 품질이 향상될 수 있다.Accordingly, according to this embodiment, the spiral flow path portion 400 is disposed inside the gas mixing portion 300 where the gases flowing in through the gas inlet 100 are mixed, so that the gases flowing into the gas mixing portion 300 are mixed. Uniform mixing can be achieved through the spiral flow path portion 400, suppressing the generation of unexpected parasitic plasma and particles, and ensuring uniformity of the mixed gas injected into the wafer W, resulting in improved quality of the wafer W. It can be improved.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입부는, 제1,2 가스 유입부(110, 120)를 포함하고, 나선형 유로부(400)는, 가스 혼합부(300)에 삽입되는 본체부(430), 제1 가스 유입부(110)와 연결되고, 본체부(430)의 외곽을 따라 나선형 형상으로 형성된 제1 나선형 유로부(410) 및 제2 가스 유입부(120)와 연결되고, 본체부(430)의 외곽을 따라 나선형 형상으로 형성된 제2 나선형 유로부(420)를 포함할 수 있다.2 and 3, the gas inlet according to an embodiment of the present invention includes first and second gas inlets 110 and 120, and the spiral flow path 400 includes a gas mixing portion 300. ), a main body portion 430 inserted into the main body portion 430, a first spiral flow path portion 410 connected to the first gas inlet portion 110 and formed in a spiral shape along the outer edge of the main body portion 430, and a second gas inlet portion ( 120) and may include a second spiral flow path portion 420 formed in a spiral shape along the outer edge of the main body portion 430.

본체부(430)는 중공의 원통형으로 형성될 수 있다. 제1,2 나선형 유로부(410, 420)는 본체부(430)의 둘레방향 외측면에서 나선형의 함몰 유로를 가지도록 형성될 수 있다. 본체부(430)의 일 영역에는 제1,2 나선형 유로부(410, 420)가 배치되어 가스가 이동되는 유로가 형성되고, 상기 일 영역을 제외한 나머지 영역, 즉 제1,2 나선형 유로부(410, 420)가 형성되지 않은 본체부(430)의 외측면은 가스 혼합부(300)의 내측면과 마주하도록 형성될 수 있다.The body portion 430 may be formed in a hollow cylindrical shape. The first and second spiral flow passages 410 and 420 may be formed to have a spiral recessed flow passage on the outer surface of the main body 430 in the circumferential direction. In one area of the main body 430, the first and second spiral flow passage parts 410 and 420 are disposed to form a flow path through which gas moves, and the remaining area excluding the one area, that is, the first and second spiral flow passage parts ( The outer surface of the main body 430 on which the 410 and 420 are not formed may be formed to face the inner surface of the gas mixing unit 300.

제1 나선형 유로부(410)의 일단은 제1 가스 유입부(110)와 연결되고, 제1 나선형 유로부(410)의 타단은 하부 공간부(310)와 연결될 수 있다. 또한 제2 나선형 유로부(420)의 일단은 제2 가스 유입부(120)와 연결되고, 제2 나선형 유로부(420)의 타단은 하부 공간부(310)와 연결될 수 있다.One end of the first spiral flow path 410 may be connected to the first gas inlet 110, and the other end of the first spiral flow path 410 may be connected to the lower space 310. Additionally, one end of the second spiral flow path portion 420 may be connected to the second gas inlet 120, and the other end of the second spiral flow path portion 420 may be connected to the lower space 310.

도 3을 참조하면, 제1 나선형 유로부(410) 및 제2 나선형 유로부(420)는 서로 이격 배치될 수 있다. 즉 제1 나선형 유로부(410)와 제2 나선형 유로부(420)는 만나는 지점이 없이 별개의 유로를 가지도록 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3, the first spiral flow path portion 410 and the second spiral flow path portion 420 may be arranged to be spaced apart from each other. That is, the first spiral flow path portion 410 and the second spiral flow path portion 420 may be formed to have separate flow paths without meeting points.

이를 통해, 제1 가스 유입부(110)를 통해 유입된 제1 가스는 제1 나선형 유로부(410)를 지나 나선형 유로부(400)의 하부 공간부(310)로 유입될 수 있다. 또한 제2 가스 유입부(120)를 통해 유입된 제2 가스는 제2 나선형 유로부(420)를 지나 나선형 유로부(400)의 하부 공간부(310)로 유입될 수 있다.Through this, the first gas flowing in through the first gas inlet 110 may pass through the first spiral flow path portion 410 and flow into the lower space 310 of the spiral flow path portion 400. Additionally, the second gas flowing in through the second gas inlet 120 may pass through the second spiral flow path portion 420 and flow into the lower space 310 of the spiral flow path portion 400.

나선형 유로를 타고 하부 공간부(310)로 유입되는 제1,2 가스는 하부 공간부(310)에서 균일성을 가지고 서로 혼합될 수 있으며, 나선형 유로부(400)를 통해 제1,2 가스 간의 혼합율이 향상될 수 있다.The first and second gases flowing into the lower space 310 through the spiral flow path can be mixed with each other with uniformity in the lower space 310, and the first and second gases can be mixed with each other through the spiral flow path 400. The mixing ratio can be improved.

도 1을 참조하면, 가스 분사부 상단부에서 게이트 밸브 하단부까지의 높이(h) 중, 가스 유입부(100)와 게이트 밸브 사이의 상측 유동 공간 높이(h1)보다, 가스 유입부(100)와 가스 분사부 상단부 사이의 높이(h2)가 더 높을 수 있다. 따라서 상측 유동 공간(340)을 최소화하여 상측 유동 공간(340)으로 유입될 수 있는 부피를 최소화함과 동시에, 가스 분사부(200)로 향하는 부분에 배치된 나선형 유로부(400) 및 하부 공간부(310)가 차지하는 부피를 일정 수준으로 유지함으로써 혼합 가스의 균일성을 확보할 수 있다.Referring to FIG. 1, among the heights (h) from the upper end of the gas injection unit to the lower end of the gate valve, the gas inlet 100 and the gas are higher than the upper flow space height (h1) between the gas inlet 100 and the gate valve. The height (h2) between the upper parts of the injection unit may be higher. Therefore, by minimizing the upper flow space 340, the volume that can flow into the upper flow space 340 is minimized, and at the same time, the spiral flow path portion 400 and the lower space disposed in the portion toward the gas injection portion 200 Uniformity of the mixed gas can be ensured by maintaining the volume occupied by (310) at a certain level.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 분해도이다.Figure 5 is an exploded view of a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 나선형 유로부(400)와 가스 혼합부(300)는 분리될 수 있다. 즉, 나선형 유로부(400)는 샤워 헤드부(10)에 탈착될 수 있다. 나선형 유로부(400)를 가스 혼합부(300)에 장착할 때에는, 가스 혼합부(300)의 상측에 배치된 상측 유로부(330)를 가스 혼합부(300)와 분리한 후, 제1,2 가스 유입부(110, 120)가 위치한 부분으로 나선형 유로부(400)를 삽입할 수 있다. 그 후 다시 상측 유로부(330)를 가스 혼합부(300)에 장착할 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIG. 5, the spiral flow path portion 400 and the gas mixing portion 300 can be separated. That is, the spiral flow path portion 400 can be attached to and detached from the shower head portion 10. When mounting the spiral flow path portion 400 to the gas mixing portion 300, the upper flow path portion 330 disposed on the upper side of the gas mixing portion 300 is separated from the gas mixing portion 300, and then the first, 2 The spiral flow path portion 400 can be inserted into the portion where the gas inlet portions 110 and 120 are located. Afterwards, the upper flow path part 330 can be mounted on the gas mixing part 300 again.

본 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 가스 혼합부(300)의 상측에는 안착부(320)가 형성될 수 있다. 또한 나선형 유로부(400)의 본체부(430) 상단에는 걸림부(431)가 형성되고, 나선형 유로부(400)의 걸림부(431)는 가스 혼합부(300)의 안착부(320)에 안착될 수 있다. 안착부(320)를 통해 나선형 유로부(400)가 가스 혼합부(300)에 안정적으로 장착될 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIG. 2, a seating portion 320 may be formed on the upper side of the gas mixing portion 300. In addition, a locking portion 431 is formed at the top of the main body portion 430 of the spiral flow path portion 400, and the locking portion 431 of the spiral flow path portion 400 is attached to the seating portion 320 of the gas mixing portion 300. It can be settled. The spiral flow path portion 400 can be stably mounted on the gas mixing portion 300 through the seating portion 320.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입부와 나선형 유로부가 연결된 모습을 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6의 E1-E2 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 단면을 나타낸 도면이다. 도 7(a)는 제1 가스가 유입되는 제1 나선형 유로부, 도 7(b)는 제2 가스가 유입되는 제2 나선형 유로부를 나타낸 도면이다. 도 8은 도 6의 E1-E2 단면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 유로부의 단면의 세부 수치에 대한 내용을 표시한 도면이다.Figure 6 is a diagram showing a gas inlet and a spiral flow path connected according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross section taken along line E1-E2 of FIG. 6, showing a cross section of a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention. FIG. 7(a) is a diagram showing a first spiral flow path through which a first gas flows, and FIG. 7(b) is a diagram showing a second spiral flow path through which a second gas flows. FIG. 8 is a cross-section E1-E2 of FIG. 6, showing detailed numerical values of the cross-section of a spiral flow path portion according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따르면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1,2 나선형 유로부(410, 420)의 나사선은 본체부(430)를 2회 회전되도록 형성할 수 있다. 바람직하게는 제1,2 나선형 유로부(410, 420)의 나사선은 본체부(430)를 0.5회 내지 2회 회전되도록 형성할 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the threads of the first and second spiral flow passage portions 410 and 420 may be formed to rotate the main body portion 430 twice. Preferably, the threads of the first and second spiral flow passage portions 410 and 420 may be formed to rotate the main body portion 430 0.5 to 2 times.

제1,2 유로부(410, 420)의 나사선이 0.5회 미만으로 회전되도록 형성될 경우, 유입된 가스들의 혼합이 원활하지 않은 문제가 있다. 제1,2 유로부(410, 420)의 나나선이 2회를 초과할 경우에는, 유로의 경로 길이가 증가하여 유로부 내에 체류하는 가스의 양이 증가함으로써 가스 공급이 원활하게 이루어지지 않아 가스 공급의 효율성이 저하될 수 있으며, 와류의 발생 가능성이 높아져 가스들의 혼합율이 저하될 수 있다.If the threads of the first and second flow passage portions 410 and 420 are formed to rotate less than 0.5 times, there is a problem in that the inflow gases are not mixed smoothly. If the number of bare threads in the first and second flow passage parts (410, 420) exceeds twice, the path length of the flow path increases and the amount of gas remaining in the flow passage part increases, making gas supply difficult. Supply efficiency may be reduced, and the mixing ratio of gases may be reduced as the possibility of eddy currents increases.

본 실시예에 따르면, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1,2 나선형 유로부(410, 420)의 탄젠트 경사각(tan a1, tan a2)은 0 초과 0.4 이하의 범위로 형성될 수 있다. 제1,2 나선형 유로부(410, 420)의 유로 탄젠트 경사각(tan a1, tan a2)이 0.4 초과일 경우에는 가스들의 혼합율이 저하될 수 있다. 제1,2 나선형 유로부(410, 420)의 경사각은 서로 동일하게 제공될 수 있고, 이로 인해 유로 탄젠트 경사각(tan a1, tan a2)은 서로 동일할 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 8, the tangent inclination angles (tan a1, tan a2) of the first and second spiral flow passage portions 410 and 420 can be formed in a range of more than 0 and less than or equal to 0.4. there is. If the channel tangent inclination angles (tan a1, tan a2) of the first and second spiral flow passage portions 410 and 420 exceed 0.4, the mixing ratio of gases may decrease. The inclination angles of the first and second spiral flow passage portions 410 and 420 may be provided to be equal to each other, and as a result, the channel tangent inclination angles (tan a1 and tan a2) may be equal to each other.

본 실시예에 따르면, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 유로부의 길이(L1, L2)는 유로부의 높이(H)보다 길거나 같을 수 있다. 일 예로, 유로부의 길이(L1, L2)는 유로부의 높이(H)의 1배 이상 내지 3배 이하가 될 수 잇다. 1배 미만일 경우에는 유입 가스들의 혼합이 원활하지 않고, 3배를 초과할 경우에는 유로부 내에 체류하는 가스의 양이 증가하여 비효율적일 수 있으며 와류로 인한 혼합율이 저하될 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, the lengths (L1, L2) of the flow path portion may be longer than or equal to the height (H) of the flow path portion. For example, the lengths (L1, L2) of the flow path portion may be 1 to 3 times the height (H) of the flow path portion. If it is less than 1 time, the mixing of the incoming gases is not smooth, and if it is more than 3 times, the amount of gas remaining in the flow path increases, which may result in inefficiency and the mixing rate due to eddy currents may decrease.

본 실시예에 따르면, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 유로부의 높이(H)는 피치(P)의 2.5배 내지 5배일 수 있다. 2.5배 미만인 경우 설정된 높이(H)에서 경사각이 증가하고, 유로의 회전수가 감소하게 되어 유입 가스들의 혼합이 원활하지 않을 수 있다.According to this embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, the height (H) of the passage portion may be 2.5 to 5 times the pitch (P). If it is less than 2.5 times, the inclination angle increases at the set height (H) and the rotation speed of the flow path decreases, so mixing of incoming gases may not be smooth.

또한 5배를 초과할 경우 설정된 높이(H)에서 회전수가 증가하지만, 경사각이 감소하게 되어 전체 유로의 길이가 증가하고 이로 인해 유로부 내에 체류하는 가스의 양이 증가하여 가스 공급의 효율성이 저하될 수 있으며 와류로 인한 가스들의 혼합율지 저하될 수 있다.In addition, if it exceeds 5 times, the number of rotations increases at the set height (H), but the inclination angle decreases, which increases the length of the entire flow path, which increases the amount of gas remaining in the flow path part and reduces the efficiency of gas supply. and the mixing ratio of gases may be reduced due to eddy currents.

도 9는 도 6의 C 부분을 바라본 도면으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 유입부와 나선형 유로부의 연결부분 모습을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a view looking at part C of FIG. 6 and is a view showing the connection portion of the gas inlet and the spiral flow path according to another embodiment of the present invention.

도 9을 참조하면, 나선형 유로부(400)에서 가스 유입부(100)와 연결되는 부분의 일측면 직선 길이(w1)는 나선형 유로부(400)의 유로 폭(w2)보다 더 작을 수 있다. 또한 나선형 유로부(400)에서 가스 유입부(100)와 연결되는 부분의 일측면 직선 길이(w1) 부분은 라운드부(100a)를 통해 나선형 유로부(400)로 곡률을 가지도록 연결될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the straight line length (w1) of one side of the portion of the spiral flow path portion 400 connected to the gas inlet 100 may be smaller than the flow path width (w2) of the spiral flow path portion 400. In addition, the straight length (w1) of one side of the portion of the spiral flow path portion 400 connected to the gas inlet 100 may be connected to the spiral flow path portion 400 through the round portion 100a to have a curvature.

여기서 나선형 유로부(400)는 제1,2 나선형 유로부(410, 420)를 포함할 수 있다. 가스 유입부(100)는 제1,2 가스 유입부(110, 120)를 포함할 수 있다. 라운드부(100a)는 제1,2 라운드부(110a, 120a)를 포함할 수 있다.Here, the spiral flow path portion 400 may include first and second spiral flow path portions 410 and 420. The gas inlet 100 may include first and second gas inlets 110 and 120. The round part 100a may include first and second round parts 110a and 120a.

따라서 가스 유입부(100)를 통해 유입된 가스는, 가스 유입부(100)의 유입 경로와 소정 각도를 가지도록 형성된 나선형 유로부(400)의 유로와 연결되는 부분에서 와류가 발생할 우려가 있다. 이에 본 실시예에 따르면, 가스 유입부(100)와 만나는 나선형 유로부(400)의 일측면의 직선 길이(w1)가 나선형 유로부(400)의 유로 폭(w2)보다 더 작도록 하고, 일측면의 직선 길이(w1)가 끝나는 부분에서 유로부(400)의 유로로 이어지는 부분에는 라운드부(100a)가 형성되도록 함으로써, 가스 유입부(100)에서 나선형 유도부(400)로 유동되는 가스가 와류의 발생이 최소화되도록 함으로써 유압, 유량, 유속의 급격한 변화 없이 자연스럽게 나선형 유로부(400)의 유로를 타고 유동될 수 있도록 할 수 있다. 이때, 라운드부(100a)의 곡률 반경은 일측면 유로 폭(w2)보다 클 수 있다. 자세하게, 라운드부(100a)의 곡률 반경은 일측면 유로 폭(w2)의 약 2배 이상일 수 있다. 이에 따라 가스 유입부(100)에서 나선형 유도부(400)로 유동되는 유체는 원활하게 유동할 수 있다.Therefore, there is a risk that the gas flowing in through the gas inlet 100 may generate a vortex in a portion connected to the flow path of the spiral flow path 400 formed to have a predetermined angle with the inflow path of the gas inlet 100. Accordingly, according to this embodiment, the straight line length (w1) of one side of the spiral passage portion 400 that meets the gas inlet 100 is smaller than the passage width (w2) of the spiral passage portion 400, and A round part (100a) is formed at the end of the straight length (w1) of the side and leading to the flow path of the flow path part (400), so that the gas flowing from the gas inlet part (100) to the spiral guide part (400) becomes a vortex. By minimizing the occurrence of , it is possible to naturally flow through the flow path of the spiral flow path portion 400 without sudden changes in hydraulic pressure, flow rate, and flow rate. At this time, the radius of curvature of the round portion 100a may be larger than the passage width (w2) on one side. In detail, the radius of curvature of the round portion 100a may be approximately twice or more than the width (w2) of the passage on one side. Accordingly, the fluid flowing from the gas inlet 100 to the spiral guide part 400 can flow smoothly.

도 10은 도 6의 D 부분을 바라본 도면으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 유입부와 나선형 유로부의 연결 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a view looking at part D of FIG. 6 and is a view showing the connection structure of the gas inlet and the spiral flow path according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유입부(110', 120')는, 나선형 유로부(400')의. 본체부(430')를 위에서 바라보았을 시 원형으로 형성된 본체부(430)의 중심(C)에서 상기 가스 유입부(110', 120')의 끝단부와 연결된 선을 기준으로 수직으로 접하는 방향으로 연결될 수 있다. 따라서 가스 유입부(110', 120')를 통해 유입된 가스는 본체부(430')에 형성된 제1,2 나선형 유로부(410', 420')와 꺾임부 없이 곡선형 유로로 자연스럽게 연결되므로, 나선형 유로부(400')로의 유입 과정에서 발생할 수 있는 유속, 유압, 유량의 불안정 및 와류의 발생 등을 최소화한 상태로 나선형 유로부(400')로 자연스럽게 유입될 수 있다.Referring to FIG. 10, the gas inlet portions 110' and 120' according to an embodiment of the present invention are of the spiral flow path portion 400'. When the main body 430' is viewed from above, the center C of the circular main body 430 is vertically adjacent to the line connected to the ends of the gas inlets 110' and 120'. can be connected Therefore, the gas flowing in through the gas inlets 110' and 120' is naturally connected to the first and second spiral flow passages 410' and 420' formed in the main body 430' through a curved flow path without a bend. , it can naturally flow into the spiral flow path part 400' while minimizing instability in flow speed, oil pressure, flow rate, and generation of vortices that may occur during the flow into the spiral flow path part 400'.

이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely examples. Those skilled in the art can fully understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined based on the attached claims.

실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific technical content described in the embodiment is an example and does not limit the technical scope of the embodiment. In order to describe the invention concisely and clearly, descriptions of conventional general techniques and configurations may be omitted. In addition, the connection of lines or the absence of connections between components shown in the drawings exemplify functional connections and/or physical or circuit connections, and in actual devices, various functional connections or physical connections may be replaced or added. It can be expressed as connections, or circuit connections. Additionally, if there is no specific mention such as “essential,” “important,” etc., it may not be a necessary component for the application of the present invention.

발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.“The” or similar designators used in the description and claims may refer to both the singular and the plural, unless otherwise specified. In addition, when a range is described in an example, the invention includes the application of individual values within the range (unless there is a statement to the contrary), and each individual value constituting the range is described in the description of the invention. same. Additionally, unless the order of the steps constituting the method according to the embodiment is clearly stated or there is no description to the contrary, the steps may be performed in an appropriate order. The embodiments are not necessarily limited by the order of description of the steps above. The use of any examples or illustrative terms (e.g., etc.) in the embodiments is merely to describe the embodiments in detail, and unless limited by the claims, the examples or illustrative terms do not limit the scope of the embodiments. That is not the case. Additionally, those skilled in the art will appreciate that various modifications, combinations and changes may be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or their equivalents.

C: 챔버
W: 웨이퍼
100: 가스 유입부
200: 가스 분사부
300: 가스 혼합부
310: 하부 공간부
320: 안착부
330: 상측 유로부
340: 상측 유동 공간
400: 나선형 유로부
410: 제1 나선형 유로부
420: 제2 나선형 유로부
430: 본체부
431: 걸림부C: Chamber
W: wafer
100: gas inlet
200: gas injection unit
300: Gas mixing section
310: lower space part
320: Seating part
330: Upper flow path
340: upper flow space
400: Spiral flow path
410: first spiral flow path part
420: second spiral flow path part
430: main body
431: Hook

Claims

웨이퍼를 수용하는 챔버; 및
상기 웨이퍼에 가스를 분사하는 샤워 헤드부를 포함하고,
상기 샤워 헤드부는,
상기 샤워 헤드부로 가스를 유입하는 가스 유입부;
상기 웨이퍼에 가스를 분사하는 가스 분사부;
상기 가스 유입부를 통해 유입된 가스가 혼합되어 상기 가스 분사부로 유동되는 가스 혼합부; 및
상기 가스 혼합부 내부에 배치되며 상기 가스 유입부와 연결된 나선형 유로부를 포함하는 기판 처리 장치.A chamber for receiving a wafer; and
A shower head unit that sprays gas onto the wafer,
The shower head part,
a gas inlet that introduces gas into the shower head;
a gas injection unit that sprays gas onto the wafer;
a gas mixing unit in which gas introduced through the gas inlet is mixed and flows to the gas injection unit; and
A substrate processing device including a spiral flow path disposed inside the gas mixing section and connected to the gas inlet.

제1 항에 있어서,
상기 가스 유입부는 제1,2 가스 유입부를 포함하고,
상기 나선형 유로부는,
상기 가스 혼합부에 삽입되는 본체부;
상기 제1 가스 유입부와 연결되고, 상기 본체부의 외곽을 따라 나선형 형상으로 형성된 제1 나선형 유로부; 및
상기 제2 가스 유입부와 연결되고, 상기 본체부의 외곽을 따라 나선형 형상으로 형성된 제2 나선형 유로부를 포함하고,
상기 제1 및 제2 나선형 유로부 각각은 상기 본체부 외측면에서 내측면 방향으로 함몰된 형태를 가지는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The gas inlet includes first and second gas inlets,
The spiral flow path part,
a main body portion inserted into the gas mixing portion;
a first spiral flow path connected to the first gas inlet and formed in a spiral shape along the outer edge of the main body; and
A second spiral flow path connected to the second gas inlet and formed in a spiral shape along the outer edge of the main body,
Each of the first and second spiral flow paths is a substrate processing device having a recessed shape from the outer side of the main body toward the inner side.

제2 항에 있어서,
상기 제1 나선형 유로부와 상기 제2 나선형 유로부는 이격 배치된 기판 처리 장치.According to clause 2,
A substrate processing apparatus wherein the first spiral flow path portion and the second spiral flow path portion are spaced apart from each other.

제2 항에 있어서,
상기 제1 나선형 유로부의 일단은 상기 제1 가스 유입부와 연결되고, 상기 제1 나선형 유로부의 타단은 상기 하부 공간부와 연결되고,
상기 제2 나선형 유로부의 일단은 상기 제2 가스 유입부와 연결되고, 상기 제2 나선형 유로부의 타단은 상기 하부 공간부와 연결되는 기판 처리 장치.According to clause 2,
One end of the first spiral flow path is connected to the first gas inlet, and the other end of the first spiral flow path is connected to the lower space,
A substrate processing apparatus wherein one end of the second spiral flow path is connected to the second gas inlet, and the other end of the second spiral flow path is connected to the lower space.

제2 항에 있어서,
상기 가스 혼합부의 상측에는 안착부가 형성되고,
상기 나선형 유로부의 상기 본체부 상단에는 걸림부가 형성되고,
상기 나선형 유로부의 걸림부는 상기 가스 혼합부의 안착부에 장착되는 기판 처리 장치.According to clause 2,
A seating portion is formed on the upper side of the gas mixing portion,
A locking portion is formed at the top of the main body portion of the spiral flow path portion,
A substrate processing device in which the engaging portion of the spiral flow path portion is mounted on the seating portion of the gas mixing portion.

제2 항에 있어서,
상기 나선형 유로부와 상기 가스 혼합부는 분리되는 기판 처리 장치.According to clause 2,
A substrate processing device in which the spiral flow path portion and the gas mixing portion are separated.

제2 항에 있어서,
상기 본체부는 원통형으로 형성되고,
상기 제1,2 가스 유입부는 상기 본체부의 외측 둘레를 따라 형성된 제1,2 나선형 유로부와 각각 꺾임부가 발생하지 않도록 연결되는 기판 처리 장치.According to clause 2,
The main body portion is formed in a cylindrical shape,
The first and second gas inlets are connected to the first and second spiral flow passages formed along the outer circumference of the main body to prevent bending.

제1 항에 있어서,
상기 가스 유입부와 게이트 밸브 사이의 상측 유동 공간 높이(h1)보다, 상기 가스 유입부와 상기 가스 분사부 상단부 사이의 높이(h2)가 더 높은 기판 처리 장치.According to claim 1,
A substrate processing apparatus in which a height (h2) between the gas inlet and an upper end of the gas injection unit is higher than an upper flow space height (h1) between the gas inlet and the gate valve.

제1 항에 있어서,
상기 가스 유입부와 만나는 상기 나선형 유로부의 일측면의 직선 길이(w1)가 상기 나선형 유로부의 유로 폭(w2)보다 더 작은 기판 처리 장치.According to claim 1,
A substrate processing device in which a straight line length (w1) of one side of the spiral flow path portion that meets the gas inlet portion is smaller than a flow path width (w2) of the spiral flow path portion.

제1 항에 있어서,
상기 가스 유입부와 만나는 상기 나선형 유로부 부분에는 라운드부가 형성되는 기판 처리 장치.According to claim 1,
A substrate processing device in which a round portion is formed in a portion of the spiral flow path that meets the gas inlet portion.

제1 항에 있어서,
상기 나선형 유로부의 탄젠트(Tan) 경사각은 0 초과 0.4 이하인 기판 처리 장치.According to claim 1,
A substrate processing device wherein the tangent (Tan) inclination angle of the spiral flow path portion is greater than 0 and less than or equal to 0.4.

제1 항에 있어서,
상기 나선형 유로부의 높이(H)는 피치(P)의 2.5배 내지 5배인 기판 처리 장치.According to claim 1,
A substrate processing device wherein the height (H) of the spiral flow path is 2.5 to 5 times the pitch (P).