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KR101590346B1 - 박막증착장치 - Google Patents

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KR101590346B1
KR101590346B1 KR1020150014829A KR20150014829A KR101590346B1 KR 101590346 B1 KR101590346 B1 KR 101590346B1 KR 1020150014829 A KR1020150014829 A KR 1020150014829A KR 20150014829 A KR20150014829 A KR 20150014829A KR 101590346 B1 KR101590346 B1 KR 101590346B1
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gas supply
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하주일
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주식회사 테스
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Abstract

본 발명은 박막증착장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 박막증착장치는 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체와 상기 챔버몸체의 개구된 상부를 밀폐하며 개구부를 구비한 챔버리드를 포함하는 챔버 및 원료가스, 반응가스 및 퍼지가스를 각각 공급하는 복수의 가스공급유닛을 각각 구비한 복수개의 가스공급모듈이 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 가스공급유닛 사이 및 상기 가스공급모듈 사이를 통해 잔존가스가 배기되는 가스공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

박막증착장치 {Thin film deposition apparatus}
본 발명은 박막증착장치에 대한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, '기판'이라 한다) 상에 박막을 형성하기 위한 증착법으로 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition), 플라즈마 화학기상증착법(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition), 원자층증착법(ALD, atomic layer deposition) 등의 기술이 사용되고 있다.
도 8은 기판 증착법 중 원자층증착법에 관한 기본 개념을 도시하는 개략도이다. 도 8을 참조하면, 원자층증착법은 기판상에 트리메틸알루미늄(TMA, trimethyl aluminium) 같은 원료를 포함하는 원료가스를 분사한 후 아르곤(Ar) 등의 불활성 퍼지 가스를 분사하여 잔존가스 및 미반응 물질을 배기하여 기판상에 단일 분자층을 흡착시킨다. 그리고, 상기 원료와 반응하는 오존(O3) 같은 반응물을 포함하는 반응가스를 분사한 후 불활성 퍼지 가스를 분사하여 미반응 가스 및 부산물을 배기하고 기판상에 단일 원자층(Al-O)을 형성하게 된다.
그런데, 종래 원자층증착법에 의해 박막을 형성하는 박막증착장치를 살펴보면, 상기 기판이 안착되는 공간을 제공하는 챔버에 원료가스, 반응가스 및 퍼지가스를 공급하는 가스공급부를 구비한다. 이때, 상기 가스공급부는 하나의 일체형 몸체로 형성되어, 상기 가스공급부에 고장 또는 파손 등이 발생하는 경우에 상기 고장이 미세한 경우에도 상기 가스공급부 전체를 상기 챔버에서 분리해야하는 번거로움이 있었다. 이는 종래 박막증착장치에 있어서 유지보수를 어렵게 하는 요인으로 작용하였으며, 나아가 유지보수에 걸리는 시간 및 비용을 현저히 상승시키게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 가스공급부를 구비한 박막증착장치에 있어서, 상기 가스공급부의 유지보수가 편리한 박막증착장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체와 상기 챔버몸체의 개구된 상부를 밀폐하며 개구부를 구비한 챔버리드를 포함하는 챔버 및 원료가스, 반응가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 복수의 가스공급유닛을 각각 구비한 복수개의 가스공급모듈이 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 가스공급유닛 사이 및 상기 가스공급모듈 사이를 통해 잔존가스가 배기되는 가스공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 각 가스공급유닛으로 상기 원료가스, 반응가스 또는 퍼지가스를 각각 공급하는 복수의 가스공급유로를 상기 챔버리드에 구비하고, 상기 각 가스공급유닛에는 상기 복수의 가스공급유로에 각각 대응하는 연결유로를 구비하여, 상기 각 가스공급모듈을 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리에 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 가스공급유로와 상기 연결유로가 연결될 수 있다.
나아가, 상기 가스공급유로와 연결유로의 연결부에는 상기 원료가스, 반응가스 또는 퍼지가스의 누설을 방지하는 제1 실링부재를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 각 가스공급모듈은 상기 반응가스를 활성화시키는 플라즈마 전극을 구비하여 상기 반응가스를 활성화시켜 공급하는 활성화유닛을 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 활성화유닛에는 상기 플라즈마 전극을 냉각시키는 냉각유로를 구비하고, 상기 냉각유로로 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급유로를 상기 챔버리드에 구비하여, 상기 각 가스공급모듈을 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리에 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 냉각유체공급유로와 상기 냉각유로가 연결될 수 있다. 또한, 상기 냉각유체공급유로와 냉각유로의 연결부에는 상기 냉각유체의 누설을 방지하는 제2 실링부재를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 챔버리드의 개구부를 선택적으로 개폐하는 커버를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 커버에 상기 잔존가스가 상기 챔버의 외부로 배기되는 배기홀을 구비할 수 있다. 또한, 상기 커버 내부에 상기 잔존가스의 버퍼공간이 형성될 수 있다.
한편, 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리를 따라 단턱부를 구비하고, 상기 각 가스공급모듈은 상기 단턱부에 안착되는 날개부를 구비할 수 있다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면 상기 가스공급부를 복수개의 가스공급모듈로 구성하고, 상기 각 가스공급모듈이 상기 챔버에 착탈 가능하게 구비됨으로써, 어느 하나의 가스공급모듈에 고장 등이 발생하는 경우에는 해당 가스공급모듈만 분리하여 수리를 함으로써 상기 박막증착장치의 유지보수에 걸리는 시간 및 비용을 현격히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치의 챔버를 도시한 개략도,
도 2는 챔버리드를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 상기 챔버리드의 커버가 개방된 상태를 도시한 사시도,
도 4는 도 2의 'Ⅳ-Ⅳ' 선에 따른 단면도,
도 5는 가스공급모듈의 분해 사시도,
도 6은 도 3의 'Ⅵ-Ⅵ' 에 따른 단면도,
도 7은 도 3의 'Ⅶ-Ⅶ' 선에 따른 단면도이다.
도 8은 증착 장치의 기본 개념을 도시하는 개략도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 박막증착장치에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막증착장치의 챔버를 도시한 개략도이다.
상기 챔버(100)는 내부에 소정의 공간을 구비하여 기판(W)이 수용되는 공간을 제공하며 상부가 개구된 챔버몸체(110)와, 상기 챔버몸체(110)의 개구된 상부를 밀폐하며 개구부(132)를 구비한 챔버리드(130)를 포함할 수 있다.
상기 챔버몸체(110)는 양측 또는 적어도 일측에 상기 기판(W)이 출입하는 개구부(112, 114)를 구비할 수 있다. 상기 챔버몸체(110)의 내부에서 상기 기판(W)은 기판지지부(14)에 안착된다.
상기 챔버몸체(110)의 개구된 상부에는 챔버리드(130)가 구비된다. 상기 챔버리드(130)는 상기 챔버몸체(110)의 상부를 밀폐하도록 구성된다. 상기 챔버리드(130)에 상기 챔버몸체(110)의 내부로 원료가스(제1 공정가스 또는 소스가스) 및 반응가스(제2 공정가스 또는 리액턴트 가스) 등의 공정가스와 퍼지가스를 공급하는 가스공급부(300)가 구비된다. 상기 가스공급부(300)와 상기 기판지지부(14)는 서로 상대이동 가능하도록 구비될 수 있다. 이하에서는 상기 기판(W)이 안착되는 기판지지부(14)가 상기 챔버몸체(110)의 내부에서 상기 가스공급부(300)의 하부를 따라 소정거리 왕복 이동하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2는 챔버리드를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 상기 챔버리드의 커버가 개방된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 'Ⅳ-Ⅳ' 선에 따른 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 챔버리드(130)는 상기 챔버몸체(110)의 개구된 상부를 밀폐하며, 대략 중앙부에 개구부(132)(도 4 참조)를 구비한다. 상기 개구부(132)의 가장자리를 따라 상기 가스공급부(300)가 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)를 선택적으로 개폐하는 커버(140)를 더 구비할 수 있다. 따라서, 본원발명에서는 상기 가스공급부(300)에 고장이 발생한 경우에 상기 챔버리드(130) 전체를 상기 챔버몸체(110)에서 분리하는 것이 아니라, 상기 커버(140)를 개방함으로써 상기 가스공급부(300)의 유지보수를 용이하게 할 수 있다.
구체적으로, 상기 커버(140)는 상기 개구부(132)의 일측에 회동축(146)을 중심으로 회동 가능하게 구비될 수 있다. 상기 커버(140)에는 손잡이(145)가 구비되어 작업자가 상기 손잡이(145)를 잡고 상기 커버(140)를 회동시킴으로써 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)를 개방할 수 있다. 일반적으로 상기 커버(140)는 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)를 밀폐할 수 있도록 그 중량이 매우 무거울 수 있으므로 상기 커버(140)가 회동을 하는 경우에 상기 커버(140)의 회동운동을 도와주는 쇼크업소버(shock absorber)와 같은 댐퍼부재(147)를 구비할 수 있다.
한편, 상기 커버(140)에는 적어도 하나의 배기홀(143)을 구비할 수 있다. 후술하는 가스공급부(300)에서 잔존가스를 배기하는 경우에 본 발명에서는 상기 챔버(100)의 상부를 통해 상기 잔존가스를 상기 챔버(100)의 외부로 배기한다. 구체적으로, 상기 커버(140)에 구비된 배기홀(143)을 통해 상기 가스공급부(300)에서 공급되어 상기 챔버(100) 내부에 잔존하는 가스를 배기하게 된다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 배기홀(143)에는 진공펌프와 같은 펌핑수단이 연결되어 음압을 제공함으로써 상기 챔버(100) 내부의 잔존가스를 상기 챔버(100) 외부로 배기할 수 있다. 그런데, 상기 커버(140)는 상기 개구부(132)에 밀착하도록 구비되므로 상기 배기홀(143)을 통해 상기 잔존가스를 배기하는 경우에 상기 잔존가스의 버퍼공간을 필요로 할 수 있다. 따라서, 상기 커버(140)가 상부를 향해 돌출 형성되고 그 내부에 버퍼공간(142)을 구비할 수 있다. 상기 배기홀(143)을 통해 상기 잔존가스를 배기하는 경우에 상기 버퍼공간(142)에 의해 보다 원활하게 배기할 수 있다.
한편, 상기 가스공급부(300)는 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)의 가장자리를 따라 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 가스공급부(300)는 원료가스, 반응가스 및 퍼지가스를 각각 공급하는 복수의 가스공급유닛(3200, 3300, 3400, 3500, 3600)(도 5 참조)을 각각 구비한 복수개의 가스공급모듈(300A~300G)이 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)의 가장자리에 착탈 가능하게 구비된다.
도 5는 하나의 가스공급모듈의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 가스공급부(300)는 복수개의 가스공급모듈(300A~300G)을 구비하며, 상기 각 가스공급모듈(300A~300G)이 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)에 착탈 가능하게 구비된다. 따라서, 상기 가스공급부(300)의 어느 하나의 가스공급모듈(300A~300G)에 고장 등이 발생한 경우에 상기 가스공급부의 전체 또는 상기 챔버리드의 전체를 분해할 필요가 없이, 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)를 덮는 커버(140)를 개방하고 고장 등이 발생한 가스공급모듈만을 상기 챔버리드(130)에서 분리하여 유지보수를 수행함으로써 유지보수에 걸리는 시간 및 비용을 줄일 수 있다.
상기 가스공급모듈(300A~300G)은 원료가스, 반응가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하게 되며, 예를 들어 원료가스를 공급하는 제1 가스공급유닛(3400)과 반응가스를 공급하는 제2 가스공급유닛(3200)과, 퍼지가스를 공급하는 제3 가스공급유닛(3300, 3500)을 구비할 수 있다. 나아가, 상기 각 가스공급모듈(300A~300G)은 상기 반응가스를 활성화시키는 플라즈마 전극(3650)을 구비하여 상기 반응가스를 활성화시켜 공급하는 활성화유닛(3600)을 더 구비할 수 있다.
전술한 제1 가스공급유닛(3400), 제2 가스공급유닛(3200), 제3 가스공급유닛(3300, 3500) 및 활성화유닛(3600)은 가스공급플레이트(3100)의 하부에 연결될 수 있다. 이 때, 도 5에 도시된 상기 가스공급모듈(300A)에서는 활성화유닛(3600)이 왼쪽에 위치하며 오른쪽으로 반응가스를 공급하는 제2 가스공급유닛(3200), 퍼지가스를 공급하는 제3 가스공급유닛(3300), 원료가스를 공급하는 제1 가스공급유닛(3400) 및 퍼지가스를 공급하는 제3 가스공급유닛(3500)이 순차적으로 배치된다. 이러한 가스공급유닛의 배치 및 숫자는 일예를 들어 설명한 것에 불과하며, 상기 가스공급유닛의 숫자 및 배치는 적절히 변형될 수 있다.
상기 제1 가스공급유닛(3400), 제2 가스공급유닛(3200) 및 제3 가스공급유닛(3300, 3500)은 소정의 두께를 가지는 플레이트 형상으로 구비되며, 각 가스공급유닛(3200, 3300, 3400, 3500, 3600)의 내부에는 공정가스 또는 퍼지가스가 유동하는 연결유로(260)(도 6 참조)를 구비할 수 있다. 또한, 각 가스공급유닛(3200, 3300, 3400, 3500, 3600)의 하부에는 상기 공정가스 또는 퍼지가스가 공급되는 분사구(미도시)를 구비할 수 있다.
한편, 상기 활성화유닛(3600)은 상기 반응가스를 활성화시켜 라디칼 상태의 반응가스를 상기 기판(W)을 향해 공급하게 된다. 이 경우, 상기 활성화유닛(3600)은 상부 및 측면이 막히고 하부가 개방된 구조를 가질 수 있다. 따라서, 상기 활성화유닛(3600)에 이웃한 상기 제2 가스공급유닛(3200)에서 하부의 기판(W)을 향해 공급된 상기 반응가스는 상기 기판(W)의 상부를 따라 유동하다가 상기 활성화유닛(3600)의 하부를 통해 상기 활성화유닛(3600)의 내부로 유입된다. 상기 활성화유닛(3600)의 내부로 유입된 상기 반응가스는 상기 플라즈마 전극(3650)에 의해 직접적으로 활성화되고, 상기 직접 활성화된 반응가스에 의해 상기 플라즈마 전극(3650)에서 이격된 반응가스를 간접적으로 활성화시킬 수 있다. 이와 같이 간접적으로 활성화된 반응가스가 상기 기판을 향해 공급되므로 이온 공급에 의한 기판 손상을 방지할 수 있게 된다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 활성화유닛(3600)의 상부에서 하부를 향해 직접 상기 반응가스를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 가스공급모듈에서 상기 반응가스를 공급하는 상기 제2 가스공급유닛을 생략할 수 있을 것이다.
한편, 상기 가스공급모듈(300A)의 상기 제1 가스공급유닛(3400) 및 제2 가스공급유닛(3200)에서 공급된 원료가스 및 반응가스가 상기 챔버(100)의 내부에 잔존하는 경우 상기 기판(W)의 박막 품질을 떨어뜨릴 수 있으므로 상기 잔존가스를 배기하는 수단이 필요하다. 본원 발명에서는 상기 잔존가스를 배기하기 위하여 별도의 구성요소를 필요로 하지 않으며, 상기 가스공급모듈(300A~300G)에서 상기 가스공급유닛(3200, 3300, 3400, 3500, 3600) 사이의 공간(3900) 및 상기 가스공급모듈(300A~300G) 사이의 공간을 통해 상기 잔존가스를 배기하게 된다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 가스공급유닛(3400), 제2 가스공급유닛(3200) 및 제3 가스공급유닛(3300, 3500)의 사이의 공간(3900)이 상기 잔존가스를 배기하는 배기채널의 역할을 하게 된다. 상기 공간(3900)은 상부의 가스공급플레이트(3100)에 형성된 복수개의 배기구(3110)와 연결된다. 따라서, 전술한 바와 같이 상기 챔버리드(130)의 커버(140)에 구비된 배기홀(143)을 통해 음압이 걸리는 경우에 상기 잔존가스는 상기 제1 가스공급유닛(3400), 제2 가스공급유닛(3200) 및 제3 가스공급유닛(3300, 3500)의 사이의 공간(3900)과 상기 배기구(3110)를 통해 상부로 유동하고 상기 커버(140)의 배기홀(143)을 통해 외부로 배출된다. 이와 같이 상기 잔존가스의 배기를 위해 별도의 구성요소를 필요로 하지 않으며 가스공급유닛 사이의 공간을 배기채널로 활용하게 되면 상기 가스공급부를 구성하는 상기 가스공급모듈의 구성을 단순화하고 소형화가 가능하게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 가스공급모듈(300A~300G)을 상기 챔버리드(130)에 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 가스공급모듈(300A~300G)의 상기 제1 가스공급유닛(3400), 제2 가스공급유닛(3200) 및 제3 가스공급유닛(3300, 3500)으로 공정가스 또는 퍼지가스를 공급하기 위한 유로 구성이 곤란해질 수 있다. 즉, 상기 가스공급모듈(300A~300G)은 상기 챔버리드(130)에 착탈식으로 연결되므로 상기 공정가스 또는 퍼지가스가 누설될 수 있으며, 이러한 누설을 방지하기 위하여 상기 가스공급모듈과 별개의 유로를 구성하는 것은 제작비의 상승과 함께 가스공급부의 구조를 복잡하게 만들기 때문이다.
따라서, 본원발명에서는 상기 가스공급모듈(300A~300G)을 상기 챔버리드(130)에 연결시키는 경우에 상기 공정가스 또는 퍼지가스를 공급하기 위한 유로도 동시에 연결되는 구조를 채택한다. 이 경우, 상기 공정가스 또는 퍼지가스의 공급을 위한 별도의 유로 형성이 필요치 않으므로 비용 및 시간을 줄일 수 있으며, 상기 가스공급모듈(300A~300G)의 연결 시에 상기 공정가스 또는 퍼지가스의 누설을 방지하기 위한 실링수단을 구비함으로써 각종 가스의 누설을 방지할 수 있다.
도 6은 도 3의 'Ⅵ-Ⅵ' 에 따른 단면도이다. 도 6에서는 하나의 가스공급모듈(300A)에서 원료가스를 공급하는 제1 가스공급유닛(3400)의 단면을 도시한다.
도 6을 참조하면, 상기 가스공급모듈(300A)을 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)를 따라 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)의 가장자리를 따라 단턱부(134)를 구비하고, 상기 각 가스공급모듈(300A~300G)은 상기 단턱부(134)에 안착되는 날개부(3120)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 가스공급모듈(300A~300G)에서 가스공급플레이트(3100)의 양단부가 날개부(3120)의 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 가스공급모듈(300A~300G)의 가스공급플레이트(3100)의 양단부가 상기 단턱부(134)에 걸리어 상기 가스공급모듈(300A~300G)이 아래로 낙하하지 않고 고정될 수 있다.
한편, 상기 가스공급모듈(300A~300G)이 상기 챔버리드(130)의 단턱부(134)에 연결되는 경우에 상기 챔버리드(130)에는 상기 각 가스공급유닛으로 상기 원료가스, 반응가스 또는 퍼지가스를 각각 공급하는 복수의 가스공급유로를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 가스공급유닛(3400)으로 원료가스를 공급하기 위하여 상기 챔버리드(130)에 상기 원료가스를 공급하는 제1 가스공급유로(250)를 구비할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제2 가스공급유닛(3200) 및 제3 가스공급유닛(3300, 3500)도 상기 제1 가스공급유닛(3400)의 구조와 마찬가지로 반응가스 및 퍼지가스를 공급하기 위하여 상기 챔버리드(130)에 제2 가스공급유로와 제3 가스공급유로를 구비할 수 있다. 한편, 상기 각 가스공급유닛에는 상기 복수의 가스공급유로에 각각 대응하는 연결유로를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 챔버리드(130)의 제1 가스공급유로(250)에 대응하는 제1 연결유로(260)를 상기 제1 가스공급유닛(3400)에 구비할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 제2 가스공급유닛(3200) 및 제3 가스공급유닛(3300, 3500)에 상기 제2 가스공급유로와 제3 가스공급유로에 각각 대응하는 제2 연결유로와 제3 연결유로를 각각 구비할 수 있다.
상기 제1 연결유로(260)는 상기 제1 가스공급유닛(3400)에서 전술한 가스공급플레이트(3100)에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 가스공급모듈(300A)을 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)의 가장자리에 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 단턱부(134)에 상기 가스공급모듈(300A)을 안착시키게 된다. 이 경우, 상기 가스공급플레이트(3100)의 양단부의 날개부(3120)가 상기 단턱부(134)에 안착되며, 이 때 상기 가스공급플레이트(3100)의 일단부에 연결된 상기 제1 연결유로(260)가 상기 단턱부(134)에 연결된 제1 가스공급유로(250)에 연결된다. 한편, 상기 가스공급유로와 연결유로의 연결부에는 상기 원료가스, 반응가스 또는 퍼지가스의 누설이 염려되므로 상기 누설을 방지하는 제1 실링부재(252)를 구비할 수 있다. 상기 제1 실링부재(252)는 오링 등으로 이루어져 상기 가스의 누설을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1 연결유로(260)는 상기 가스공급플레이트(3100)를 따라 연장되며, 그 하방으로 분기되는 분기유로(262, 264, 266)를 통해 상기 제1 가스공급유닛(3400)의 내부 공간으로 연결되고, 상기 제1 가스공급유닛(34000)의 하부를 통해 상기 기판으로 상기 원료가스를 공급하게 된다.
한편, 상기 제2 가스공급유닛(3200) 및 제3 가스공급유닛(3300, 3500)은 상기 제1 가스공급유닛의 구성과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.
한편, 도 7은 도 3의 'Ⅶ-Ⅶ' 선에 따른 단면도이다. 도 7에서는 가스공급모듈에서 활성화된 반응가스를 공급하는 활성화유닛(3600)의 단면을 도시한다.
도 7을 참조하면, 상기 활성화유닛(3600)에는 상기 플라즈마 전극(3650)을 냉각시키는 냉각유로(220)를 구비할 수 있다. 상기 플라즈마 전극(3650)은 전압이 인가되어 상기 반응가스를 활성화시키게 되므로 온도가 높게 상승할 수 있다. 따라서, 상기 플라즈마 전극(3650)을 관통하는 상기 냉각유로(220)를 구비하고, 상기 냉각유로(220)를 통해 냉각유체를 유동시켜 상기 플라즈마 전극(3650)과의 열교환을 통해 상기 플라즈마 전극(3650)을 냉각시키게 된다.
한편, 상기 챔버리드(130)에는 상기 냉각유로(220)로 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급유로(210)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 냉각유체공급유로(210)는 상기 챔버리드(130)의 단턱부(134)에 그 단부가 연결된다. 또한, 상기 냉각유로(220)는 상기 가스공급플레이트(3100)에 형성되어 그 단부가 상기 가스공급플레이트(3100)의 일단부와 연결되는 제1 냉각유로(220A)와, 상기 제1 냉각유로(220A)에서 하방으로 연결되는 제2 냉각유로(220B)와, 상기 제2 냉각유로(220B)와 연결되며 상기 플라즈마 전극(3650)을 관통하여 구비되는 제3 냉각유로(220C)와, 상기 제3 냉각유로(220C)에서 상방으로 연결되어 상기 냉각유체를 외부의 냉각유체 순환장치(미도시)로 배출하는 제4 냉각유로(220D)를 구비한다.
따라서, 상기 가스공급모듈(300A)을 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)의 가장자리에 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 단턱부(134)에 상기 가스공급모듈(300A)을 안착시키게 된다. 이 경우, 상기 가스공급플레이트(3100)의 양단부가 상기 단턱부(134)에 안착되며, 이 때 상기 가스공급플레이트(3100)의 일단부에 연결된 상기 제1 냉각유로(220A)가 상기 단턱부(134)에 연결된 냉각유체공급유로(210)에 연결된다. 한편, 상기 냉각유체공급유로와 냉각유로의 연결부에는 상기 냉각유체의 누설이 염려되므로 상기 누설을 방지하는 제2 실링부재(212)를 구비할 수 있다. 상기 제2 실링부재(212)는 오링 등으로 이루어져 상기 냉각유체의 누설을 방지할 수 있다.
한편, 상기 반응가스를 활성화시키기 위하여 전술한 상기 플라즈마 전극(3650)에는 전압이 공급되어야 한다. 이 경우, 상기 가스공급모듈(300A)이 착탈식으로 상기 챔버리드(130)에 연결되므로, 상기 플라즈마 전극(3650)에 전력을 공급하기 위한 전력공급수단을 구비할 수 있다.
예를 들어 상기 전력공급수단은 상기 가스공급모듈(300A)의 일측에 구비되어 상기 플라즈마 전극(3650)과 전기적으로 연결되는 접속단자(230)와 상기 접속단자(230)에 대응하여 상기 챔버리드(130)에 구비되어 전력을 공급하는 소켓(136)을 포함할 수 있다.
상기 접속단자(230)는 상기 플라즈마 전극(3650)과 전기적으로 연결되어 상기 가스공급플레이트(3100)의 타단부에 하방을 향해 연장되도록 구비될 수 있다. 한편, 상기 소켓(136)은 상기 챔버리드(130)의 단턱부(134)에 상방을 향하도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 가스공급모듈(300A)을 상기 챔버리드(130)의 개구부(132)의 가장자리에 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 단턱부(134)에 상기 가스공급모듈(300A)을 안착시키게 되므로 상기 접속단자(230)가 상기 소켓(136)에 전기적으로 연결되어, 상기 소켓(136)으로부터 공급된 전력이 상기 접속단자(230)를 통해 상기 플라즈마 전극(3650)으로 공급된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100...챔버
130...챔버리드
140...커버
300...가스공급부
300A~300G...가스공급모듈
3200...제2 가스공급유닛
3300, 3500...제3 가스공급유닛
3400...제1 가스공급유닛
3600...활성화유닛

Claims (10)

  1. 내부에 소정의 공간을 구비하며 상부가 개구된 챔버몸체와 상기 챔버몸체의 개구된 상부를 밀폐하며 개구부를 구비한 챔버리드를 포함하는 챔버; 및
    원료가스, 반응가스 및 퍼지가스 중에 적어도 하나를 공급하는 복수의 가스공급유닛을 각각 구비한 복수개의 가스공급모듈이 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 가스공급유닛 사이 및 상기 가스공급모듈 사이를 통해 잔존가스가 배기되는 가스공급부;를 포함하고,
    상기 각 가스공급유닛으로 상기 원료가스, 반응가스 또는 퍼지가스를 각각 공급하는 복수의 가스공급유로를 상기 챔버리드에 구비하고, 상기 각 가스공급유닛에는 상기 복수의 가스공급유로에 각각 대응하는 연결유로를 구비하여, 상기 각 가스공급모듈을 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리에 착탈 가능하 게 연결하는 경우에 상기 가스공급유로와 상기 연결유로가 연결되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스공급유로와 연결유로의 연결부에는 상기 원료가스, 반응가스 또는 퍼지가스의 누설을 방지하는 제1 실링부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 가스공급모듈은
    상기 반응가스를 활성화시키는 플라즈마 전극을 구비하여 상기 반응가스를 활성화시켜 공급하는 활성화유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 활성화유닛에는 상기 플라즈마 전극을 냉각시키는 냉각유로를 구비하고, 상기 냉각유로로 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급유로를 상기 챔버리드에 구비하여,
    상기 각 가스공급모듈을 상기 챔버리드의 개구부의 가장자리에 착탈 가능하게 연결하는 경우에 상기 냉각유체공급유로와 상기 냉각유로가 연결되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 냉각유체공급유로와 냉각유로의 연결부에는 상기 냉각유체의 누설을 방지하는 제2 실링부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 챔버리드의 개구부를 선택적으로 개폐하는 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커버에 상기 잔존가스가 상기 챔버의 외부로 배기되는 배기홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버 내부에 상기 잔존가스의 버퍼공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 챔버리드의 개구부의 가장자리를 따라 단턱부를 구비하고, 상기 각 가스공급모듈은 상기 단턱부에 안착되는 날개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막증착장치.
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