KR20240041794A

KR20240041794A - Shower head and substrate process apparatus including the same

Info

Publication number: KR20240041794A
Application number: KR1020230015187A
Authority: KR
Inventors: 고형식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2023-02-03
Publication date: 2024-04-01

Abstract

Provided is a shower head, which comprises: an inner plate; and an outer plate coupled to the inner plate to surround the inner plate; wherein the inner plate provides a gas hole penetrating the inner plate in a first direction, and the outer plate has a ring shape having an axis extending in the first direction. The outer plate includes: a first inner side extending downwardly and forming an acute angle with the first direction; a first lower side surface outwardly from the first inner side surface; and a first outer side surface extending upwardly from the first lower side surface, wherein a first angle formed by the first inner side surface with the first direction is greater than a second angle formed by the first outer side surface with the first direction.

Description

Shower head and substrate process apparatus including the same}

본 발명은 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파티클에 의해 기판이 오염되는 것을 방지할 수 있는 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shower head and a substrate processing device including the same, and more specifically, to a shower head that can prevent substrates from being contaminated by particles and a substrate processing device including the same.

반도체 소자는 다양한 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자는 실리콘 등의 웨이퍼에 대한 포토 공정, 식각 공정, 증착 공정 등을 거쳐 제조될 수 있다. 이러한 공정들에서, 다양한 유체가 사용될 수 있다. 예를 들어, 식각 공정 및/또는 증착 공정에서 플라즈마가 사용될 수 있다. 공정 중에 플라즈마의 형성 및/또는 제어를 위해, 전극이 사용될 수 있다.Semiconductor devices can be manufactured through various processes. For example, semiconductor devices may be manufactured through a photo process, an etching process, a deposition process, etc. on a wafer such as silicon. In these processes, a variety of fluids can be used. For example, plasma may be used in an etching process and/or a deposition process. Electrodes may be used to form and/or control plasma during the process.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 외측의 파티클이 내측으로 이동하는 것을 방지하고, 내측의 파티클을 외측으로 유도할 수 있는 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a shower head capable of preventing external particles from moving inward and guiding internal particles to the outside, and a substrate processing apparatus including the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판의 오염을 방지할 수 있는 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a shower head that can prevent contamination of a substrate and a substrate processing device including the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부품의 수명을 증가시켜, 정비 주기를 증가시킬 수 있는 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a shower head that can increase the lifespan of components and increase maintenance intervals, and a substrate processing device including the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 샤워 헤드는 내측 플레이트; 및 상기 내측 플레이트를 둘러싸도록 상기 내측 플레이트에 결합되는 외측 플레이트; 를 포함하되, 상기 내측 플레이트는, 상기 내측 플레이트를 제1 방향으로 관통하는 가스 홀을 제공하고, 상기 외측 플레이트는 상기 제1 방향으로 연장되는 축을 갖는 링 형상을 가지며, 상기 외측 플레이트는: 상기 제1 방향과 예각을 형성하며 아래로 연장되는 제1 내측면; 상기 제1 내측면으로부터 외측으로 연장되는 제1 하면; 상기 제1 하면으로부터 위로 연장되는 제1 외측면; 을 포함하되, 상기 제1 내측면이 상기 제1 방향과 이루는 제1 각도는, 상기 제1 외측면이 상기 제1 방향과 이루는 제2 각도보다 클 수 있다.In order to achieve the above problem, a shower head according to an embodiment of the present invention includes an inner plate; and an outer plate coupled to the inner plate to surround the inner plate. Including, wherein the inner plate provides a gas hole penetrating the inner plate in a first direction, the outer plate has a ring shape with an axis extending in the first direction, and the outer plate: a first inner surface extending downward and forming an acute angle with the first direction; a first lower surface extending outward from the first inner surface; a first outer surface extending upward from the first lower surface; Including, the first angle formed by the first inner surface with the first direction may be greater than the second angle formed by the first outer surface with the first direction.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 샤워 헤드; 및 상기 샤워 헤드를 둘러싸는 외측 링; 을 포함하되, 상기 샤워 헤드는, 복수 개의 가스 홀을 제공하는 내측 플레이트를 포함하고, 상기 내측 플레이트의 하면의 레벨은, 상기 외측 링의 하면의 레벨보다 낮을 수 있다.In order to achieve the above problem, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a shower head; and an outer ring surrounding the shower head; Including, the shower head includes an inner plate providing a plurality of gas holes, and the level of the lower surface of the inner plate may be lower than the level of the lower surface of the outer ring.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 샤워 헤드; 상기 샤워 헤드를 둘러싸는 외측 링; 및 상기 외측 링을 둘러싸는 히팅 라이너 링; 을 포함하되, 상기 샤워 헤드는: 가스 홀을 제공하는 내측 플레이트; 및 상기 내측 플레이트를 둘러싸는 외측 플레이트; 를 포함하며, 상기 외측 링은 쿼츠(quartz)를 포함하고, 상기 히팅 라이너 링은 상기 외측 링과 다른 물질을 포함할 수 있다.In order to achieve the above problem, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a shower head; an outer ring surrounding the shower head; and a heating liner ring surrounding the outer ring; Wherein the shower head includes: an inner plate providing a gas hole; and an outer plate surrounding the inner plate; It includes, wherein the outer ring includes quartz, and the heating liner ring may include a material different from the outer ring.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 외측의 파티클이 내측으로 이동하는 것을 방지하고, 내측의 파티클을 외측으로 유도할 수 있다.According to the shower head of the present invention and the substrate processing apparatus including the same, it is possible to prevent external particles from moving inward and guide internal particles to the outside.

본 발명의 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 기판의 오염을 방지할 수 있다.According to the shower head of the present invention and the substrate processing device including the same, contamination of the substrate can be prevented.

본 발명의 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 부품의 수명을 증가시켜, 정비 주기를 증가시킬 수 있다.According to the shower head of the present invention and the substrate processing device including the same, the lifespan of components can be increased and the maintenance cycle can be increased.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 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 below.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 X 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 1의 Y 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 샤워 헤드의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 샤워 헤드의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 분해 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 샤워 헤드의 일부를 나타낸 저면도이다.
도 10은 도 9의 Z 영역을 확대하여 나타낸 저면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12 내지 도 16은 도 11의 순서도에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면들이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of area X in FIG. 1.
3 is a perspective view showing a portion of a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing a portion of a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of area Y of FIG. 1.
Figure 6 is a cross-sectional view showing a portion of a shower head according to embodiments of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view showing a portion of a shower head according to embodiments of the present invention.
8 is an exploded cross-sectional view showing a portion of a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention.
Figure 9 is a bottom view showing a portion of a shower head according to embodiments of the present invention.
Figure 10 is an enlarged bottom view of the Z region of Figure 9.
11 is a flowchart showing a substrate processing method according to embodiments of the present invention.
FIGS. 12 to 16 are diagrams showing a substrate processing method according to the flow chart of FIG. 11.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The same reference signs may refer to the same elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention.

이하에서, D1을 제1 방향, 제1 방향(D1)에 교차되는 D2를 제2 방향, 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)의 각각에 교차되는 D3를 제3 방향이라 칭할 수 있다. 제1 방향(D1)은 수직 방향이라 칭할 수도 있다. 제2 방향(D2) 및 제3 방향(D3)의 각각은 수평 방향이라 칭할 수도 있다.Hereinafter, D1 may be referred to as a first direction, D2 crossing the first direction D1 may be referred to as a second direction, and D3 crossing each of the first direction D1 and the second direction D2 may be referred to as a third direction. there is. The first direction D1 may also be referred to as a vertical direction. Each of the second direction D2 and the third direction D3 may be referred to as a horizontal direction.

도 1을 참고하면, 기판 처리 장치(A)가 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(A)는 기판에 대한 식각 공정 및/또는 증착 공정 등을 수행할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 기판이라는 용어는 실리콘(Si) 웨이퍼를 의미할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 기판 처리 장치(A)는 플라즈마를 이용해 기판을 처리할 수 있다. 이를 위해 기판 처리 장치(A)는 다양한 방법으로 플라즈마를 생성할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(A)는 CCP(capacitively coupled plasmas) 및/또는 ICP(inductively coupled plasmas) 장비일 수 있다. 그러나 이하에서 편의 상 CCP를 기준으로 도시하고 설명하도록 한다. 기판 처리 장치(A)는 공정 챔버(1), 스테이지(7), 샤워 헤드(3), 외측 링(51), 히팅 라이너 링(53), DC 파워 발생 장치(2), RF 파워 발생 장치(4), 진공 펌프(VP) 및 가스 공급 장치(GS)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a substrate processing apparatus (A) may be provided. The substrate processing device A may perform an etching process and/or a deposition process on a substrate. The term substrate used in this specification may refer to a silicon (Si) wafer, but is not limited thereto. The substrate processing apparatus A can process a substrate using plasma. To this end, the substrate processing device A can generate plasma in various ways. For example, the substrate processing device A may be capacitively coupled plasmas (CCP) and/or inductively coupled plasmas (ICP) equipment. However, below, for convenience, it will be shown and explained based on CCP. The substrate processing device (A) includes a process chamber (1), a stage (7), a shower head (3), an outer ring (51), a heating liner ring (53), a DC power generator (2), and an RF power generator ( 4), it may include a vacuum pump (VP) and a gas supply device (GS).

공정 챔버(1)는 공정 공간(1h)을 제공할 수 있다. 공정 공간(1h)에서 기판에 대한 공정이 진행될 수 있다. 공정 공간(1h)은 외부 공간으로부터 분리될 수 있다. 기판에 대한 공정이 진행되는 도중에, 공정 공간(1h)은 실질적인 진공 상태가 될 수 있다. 공정 챔버(1)는 원통 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The process chamber 1 may provide a process space 1h. A process for a substrate may be performed in the process space 1h. The process space 1h may be separated from the external space. While the process for the substrate is in progress, the process space 1h may be in a substantial vacuum state. The process chamber 1 may have a cylindrical shape, but is not limited thereto.

스테이지(7)는 공정 챔버(1) 내에 위치할 수 있다. 즉, 스테이지(7)는 공정 공간(1h) 내에 위치할 수 있다. 스테이지(7)는 기판을 지지 및/또는 고정할 수 있다. 기판이 스테이지(7) 상에 안착된 상태에서, 기판에 대한 공정이 진행될 수 있다. 스테이지(7)에 대한 보다 상세한 내용은 후술하도록 한다.Stage 7 may be located within process chamber 1. That is, the stage 7 may be located within the process space 1h. Stage 7 may support and/or secure the substrate. With the substrate seated on the stage 7, a process on the substrate can proceed. More detailed information about stage 7 will be described later.

샤워 헤드(3)는 공정 챔버(1) 내에 위치할 수 있다. 즉, 샤워 헤드(3)는 공정 공간(1h) 내에 위치할 수 있다. 샤워 헤드(3)는 스테이지(7)로부터 위로 이격 배치될 수 있다. 가스 공급 장치(GS)에서 공급된 가스는 샤워 헤드(3)를 통해 공정 공간(1h) 내에 균일하게 분사될 수 있다. 샤워 헤드(3)는 내측 플레이트(31) 및 외측 플레이트(33)를 포함할 수 있다. 내측 플레이트(31)와 외측 플레이트(33)는 분리 가능할 수 있다. 즉, 내측 플레이트(31)와 외측 플레이트(33)는 별개의 구성일 수 있다. 샤워 헤드(3)에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.Shower head 3 may be located within process chamber 1. That is, the shower head 3 may be located within the process space 1h. The shower head 3 may be spaced upward from the stage 7. The gas supplied from the gas supply device GS may be uniformly sprayed into the process space 1h through the shower head 3. The shower head 3 may include an inner plate 31 and an outer plate 33. The inner plate 31 and the outer plate 33 may be separable. That is, the inner plate 31 and the outer plate 33 may be separate structures. Details about the shower head 3 will be described later.

외측 링(51)은 샤워 헤드(3)를 둘러쌀 수 있다. 즉, 평면적 관점에서 외측 링(51)은 샤워 헤드(3)의 외측에서 샤워 헤드(3)를 둘러쌀 수 있다. 외측 링(51)은 샤워 헤드(3)에 접촉할 수 있다. 외측 링(51)은 쿼츠(quartz)를 포함할 수 있다. 외측 링(51)에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.The outer ring 51 may surround the shower head 3. That is, from a plan view, the outer ring 51 may surround the shower head 3 on the outside of the shower head 3. The outer ring 51 may contact the shower head 3. The outer ring 51 may include quartz. Details about the outer ring 51 will be described later.

히팅 라이너 링(53)은 외측 링(51)을 둘러쌀 수 있다. 즉, 평면적 관점에서 히팅 라이너 링(53)은 외측 링(51)의 외측에서 외측 링(51)을 둘러쌀 수 있다. 히팅 라이너 링(53)은 외측 링(51)을 지지할 수 있다. 히팅 라이너 링(53)은 외측 링(51)과는 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 히팅 라이너 링(53)은 알루미늄(Al) 및 산화 이트륨(Y₂O₃)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 히팅 라이너 링(53)은 알루미늄(Al)에 산화 이트륨(Y₂O₃)이 코팅된 형태일 수 있다. 히팅 라이너 링(53)에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.The heating liner ring 53 may surround the outer ring 51. That is, from a plan view, the heating liner ring 53 may surround the outer ring 51 on the outside of the outer ring 51 . The heating liner ring 53 may support the outer ring 51. The heating liner ring 53 may include a different material than the outer ring 51. For example, the heating liner ring 53 may include aluminum (Al) and yttrium oxide (Y ₂ O ₃ ). More specifically, the heating liner ring 53 may be aluminum (Al) coated with yttrium oxide (Y ₂ O ₃ ). Details about the heating liner ring 53 will be described later.

DC 파워 발생 장치(2)는 스테이지(7)에 DC 파워를 인가할 수 있다. DC 파워 발생 장치(2)가 인가하는 DC 파워에 의해, 기판이 스테이지(7) 상의 일정 위치에 고정될 수 있다.The DC power generating device 2 can apply DC power to the stage 7. The substrate can be fixed at a certain position on the stage 7 by the DC power applied by the DC power generating device 2.

RF 파워 발생 장치(4)는 스테이지(7)에 RF 파워를 공급할 수 있다. 이에 의해 공정 공간(1h) 내의 플라즈마를 제어할 수 있다. 이에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.The RF power generating device 4 can supply RF power to the stage 7. As a result, the plasma within the process space 1h can be controlled. Details about this will be described later.

진공 펌프(VP)는 공정 공간(1h)에 연결될 수 있다. 진공 펌프(VP)에 의해, 기판에 대한 공정이 진행되는 도중에 공정 공간(1h)에 진공압이 인가될 수 있다.The vacuum pump (VP) may be connected to the process space (1h). Vacuum pressure may be applied to the process space 1h by the vacuum pump VP while the process for the substrate is in progress.

가스 공급 장치(GS)는 공정 공간(1h)에 가스를 공급할 수 있다. 이를 위해 가스 공급 장치(GS)는 가스 탱크, 압축기 및 밸브 등을 포함할 수 있다. 가스 공급 장치(GS)에 의해 공정 공간(1h)에 공급된 가스의 일부는 플라즈마가 될 수 있다.The gas supply device GS may supply gas to the process space 1h. To this end, the gas supply device GS may include a gas tank, compressor, and valve. A portion of the gas supplied to the process space 1h by the gas supply device GS may become plasma.

도 2는 도 1의 X 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of area X in FIG. 1.

도 2를 참고하면, 스테이지(7)는 척(71) 및 냉각 플레이트(73)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the stage 7 may include a chuck 71 and a cooling plate 73.

척(71) 상에 기판이 배치될 수 있다. 척(71)은 기판을 일정 위치에 고정할 수 있다. 이를 위해 척(71)은 척 바디(711), 플라즈마 전극(713), 척 전극(715) 및 히터(717)를 포함할 수 있다.A substrate may be placed on the chuck 71. The chuck 71 can fix the substrate in a certain position. To this end, the chuck 71 may include a chuck body 711, a plasma electrode 713, a chuck electrode 715, and a heater 717.

척 바디(711)는 원통 형상을 가질 수 있다. 척 바디(711)는 세라믹 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 척 바디(711)의 상면 상에 기판이 배치될 수 있다. 포커스 링(FR) 및/또는 에지 링(ER)이 척 바디(711)를 둘러쌀 수 있다.The chuck body 711 may have a cylindrical shape. The chuck body 711 may include ceramic, etc., but is not limited thereto. A substrate may be placed on the upper surface of the chuck body 711. A focus ring (FR) and/or an edge ring (ER) may surround the chuck body 711.

플라즈마 전극(713)은 척 바디(711) 내에 위치할 수 있다. 플라즈마 전극(713)는 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 플라즈마 전극(713)은 원판 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 플라즈마 전극(713)에 RF 파워가 인가될 수 있다. 보다 구체적으로, RF 파워 발생 장치(4)가 플라즈마 전극(713)에 RF 파워를 인가할 수 있다. 플라즈마 전극(713)에 인가된 RF 파워에 의해, 공정 공간(1h, 도 1 참고) 내의 플라즈마가 제어될 수 있다.The plasma electrode 713 may be located within the chuck body 711. The plasma electrode 713 may include aluminum (Al) or the like. The plasma electrode 713 may have a disk shape, but is not limited thereto. RF power may be applied to the plasma electrode 713. More specifically, the RF power generating device 4 may apply RF power to the plasma electrode 713. Plasma in the process space (1h, see FIG. 1) can be controlled by the RF power applied to the plasma electrode 713.

척 전극(715)은 척 바디(711) 내에 위치할 수 있다. 척 전극(715)은 플라즈마 전극(713)보다 위에 위치할 수 있다. 척 전극(715)에 DC 파워가 인가될 수 있다. 보다 구체적으로, DC 파워 발생 장치(2)가 척 전극(715)에 DC 파워를 인가할 수 있다. 척 전극(715)에 인가된 DC 파워에 의해, 척 바디(711) 상의 기판이 일정 위치에 고정될 수 있다. 척 전극(715)은 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The chuck electrode 715 may be located within the chuck body 711. The chuck electrode 715 may be located above the plasma electrode 713. DC power may be applied to the chuck electrode 715. More specifically, the DC power generating device 2 may apply DC power to the chuck electrode 715. The substrate on the chuck body 711 may be fixed at a certain position by DC power applied to the chuck electrode 715. The chuck electrode 715 may include aluminum (Al), but is not limited thereto.

히터(717)는 척 바디(711) 내에 위치할 수 있다. 히터(717)는 척 전극(715)과 플라즈마 전극(713) 사이에 위치할 수 있다. 히터(717)는 열선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(717)는 동심원을 그리는 열선을 포함할 수 있다. 히터(717)는 주위로 열을 방출할 수 있다. 이에 따라 척 바디(711) 등의 온도가 상승할 수 있다.The heater 717 may be located within the chuck body 711. The heater 717 may be located between the chuck electrode 715 and the plasma electrode 713. The heater 717 may include a heating wire. For example, the heater 717 may include heat wires that draw concentric circles. The heater 717 may radiate heat to the surroundings. Accordingly, the temperature of the chuck body 711, etc. may increase.

냉각 플레이트(73)는 척(71) 밑에 위치할 수 있다. 즉, 척(71)은 냉각 플레이트(73) 상에 위치할 수 있다. 냉각 플레이트(73)는 냉각공(73h)을 제공할 수 있다. 냉각공(73h)에 냉각수가 흐를 수 있다. 냉각공(73h) 내의 냉각수는 냉각 플레이트(73)로부터 열을 흡수할 수 있다.Cooling plate 73 may be located underneath chuck 71. That is, the chuck 71 may be located on the cooling plate 73. The cooling plate 73 may provide a cooling hole 73h. Cooling water may flow through the cooling hole (73h). Cooling water in the cooling hole 73h may absorb heat from the cooling plate 73.

도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 도 1의 Y 영역을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 샤워 헤드의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 샤워 헤드의 일부를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 분해 단면도이다.FIG. 3 is a perspective view showing a portion of a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention, FIG. 4 is an exploded perspective view showing a portion of a substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a portion of the Y region of FIG. 1. It is an enlarged cross-sectional view, FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a shower head according to embodiments of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of a shower head according to embodiments of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing a part of a shower head according to embodiments of the present invention. This is an exploded cross-sectional view showing part of a substrate processing device according to embodiments.

도 3, 도 4 및 도 5를 참고하면, 샤워 헤드(3)는 내측 플레이트(31) 및 외측 플레이트(33)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3, 4, and 5, the shower head 3 may include an inner plate 31 and an outer plate 33.

내측 플레이트(31)는 제1 방향(D1)으로 연장되는 축(AX)을 갖는 원판 형상을 가질 수 있다. 내측 플레이트(31)는 가스 홀(31h)을 제공할 수 있다. 가스 홀(31h)은 제1 방향(D1)으로 연장되어 내측 플레이트(31)를 관통할 수 있다. 가스 홀(31h)은 복수 개가 제공될 수 있다. 복수 개의 가스 홀(31h)은 수평 방향으로 서로 이격 배치될 수 있다. 이하에서 특별한 사정이 없는 한 편의 상 가스 홀(31h)은 단수로 기술하도록 한다. 가스 홀(31h)에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다. 내측 플레이트(31)는 예를 들어 실리콘(Si) 및/또는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 내측 플레이트(31)에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.The inner plate 31 may have a disk shape with an axis AX extending in the first direction D1. The inner plate 31 may provide a gas hole 31h. The gas hole 31h may extend in the first direction D1 and penetrate the inner plate 31. A plurality of gas holes 31h may be provided. The plurality of gas holes 31h may be spaced apart from each other in the horizontal direction. Hereinafter, unless there are special circumstances, the gas hole 31h will be described in the singular number. Details about the gas hole 31h will be described later. The inner plate 31 may include, for example, silicon (Si) and/or silicon carbide (SiC), but is not limited thereto. Details about the inner plate 31 will be described later.

외측 플레이트(33)는 내측 플레이트(31)를 둘러쌀 수 있다. 즉, 평면적 관점에서 외측 플레이트(33)는 내측 플레이트(31)를 둘러싸도록 내측 플레이트(31)에 결합될 수 있다. 외측 플레이트(33)는 링 형상을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 외측 플레이트(33)는 제1 방향(D1)으로 연장되는 축(AX)을 갖는 링 형상을 가질 수 있다. 즉, 외측 플레이트(33)는 축(AX)을 중심으로 하는 회전체 형상을 가질 수 있다. 외측 플레이트(33)는 예를 들어 실리콘(Si) 및/또는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 외측 플레이트(33)에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.The outer plate 33 may surround the inner plate 31. That is, from a plan view, the outer plate 33 may be coupled to the inner plate 31 so as to surround the inner plate 31. The outer plate 33 may have a ring shape. More specifically, the outer plate 33 may have a ring shape with an axis AX extending in the first direction D1. That is, the outer plate 33 may have a rotating body shape centered on the axis AX. The outer plate 33 may include, for example, silicon (Si) and/or silicon carbide (SiC), but is not limited thereto. Details about the outer plate 33 will be described later.

도 6을 참고하면, 내측 플레이트(31)는 상면(31u), 하면(31bx), 제1 외면(31ex), 돌출 하면(31by) 및 제2 외면(31ey)을 포함할 수 있다. 내측 플레이트(31)의 상면(31u)과 내측 플레이트(31)의 하면(31bx) 간의 최단 거리는, 내측 플레이트(31)의 두께(h2)일 수 있다. 내측 플레이트(31)의 두께(h2)는 약 11mm 내지 약 13mm일 수 있다. 보다 구체적으로, 내측 플레이트(31)의 두께(h2)는 약 12mm일 수 있다. 제1 외면(31ex)은 내측 플레이트(31)의 하면(31bx)의 에지로부터 위로 연장될 수 있다. 돌출 하면(31by)은 제1 외면(31ex)의 상단으로부터 외측으로 연장될 수 있다. 돌출 하면(31by)의 레벨은, 내측 플레이트의 하면(31bx)의 레벨보다 높을 수 있다. 돌출 하면(31by)에는 구멍이 제공되지 아니할 수 있다. 제2 외면(31ey)은 돌출 하면(31by)의 에지로부터 위로 연장될 수 있다. 제2 외면(31ey)은 내측 플레이트(31)의 상면(31u)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6, the inner plate 31 may include an upper surface (31u), a lower surface (31bx), a first outer surface (31ex), a protruding lower surface (31by), and a second outer surface (31ey). The shortest distance between the upper surface 31u of the inner plate 31 and the lower surface 31bx of the inner plate 31 may be the thickness h2 of the inner plate 31. The thickness h2 of the inner plate 31 may be about 11 mm to about 13 mm. More specifically, the thickness (h2) of the inner plate 31 may be about 12 mm. The first outer surface 31ex may extend upward from the edge of the lower surface 31bx of the inner plate 31. The protruding lower surface 31by may extend outward from the top of the first outer surface 31ex. The level of the protruding lower surface 31by may be higher than the level of the lower surface 31bx of the inner plate. A hole may not be provided on the protruding lower surface (31by). The second outer surface 31ey may extend upward from the edge of the protruding lower surface 31by. The second outer surface 31ey may be connected to the upper surface 31u of the inner plate 31.

도 7을 참고하면, 외측 플레이트(33)는 제1 내측면(33nx), 제1 하면(33bx), 제1 외측면(33ex), 제2 하면(33by), 제2 내측면(33ny), 돌출 상면(33uy), 제3 내측면(33nz), 상면(33ux), 제2 외측면(33ey) 및 연결 하면(33bz)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the outer plate 33 has a first inner surface (33nx), a first lower surface (33bx), a first outer surface (33ex), a second lower surface (33by), a second inner surface (33ny), It may include a protruding upper surface (33uy), a third inner surface (33nz), an upper surface (33ux), a second outer surface (33ey), and a connecting lower surface (33bz).

제1 내측면(33nx)은 제1 방향(D1)과 예각을 형성하며 아래로 연장될 수 있다. 즉, 제1 내측면(33nx)은 제1 방향(D1)과 제1 각도(α)를 이룰 수 있다. 제1 각도(α)는 예각일 수 있다. 예를 들어, 제1 각도(α)는 약 45˚ 내지 약 65˚일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 각도(α)는 약 55˚일 수 있다.The first inner surface 33nx may extend downward and form an acute angle with the first direction D1. That is, the first inner surface 33nx may form a first angle α with the first direction D1. The first angle (α) may be an acute angle. For example, the first angle α may be about 45° to about 65°. More specifically, the first angle (α) may be about 55°.

제1 하면(33bx)은 제1 내측면(33nx)으로부터 외측으로 연장될 수 있다. 제1 하면(33bx)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다. 제1 하면(33bx)은 제1 외측면(33ex)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 하면(33bx)은 제1 내측면(33nx)과 제1 외측면(33ex)을 연결할 수 있다. 도 5에 도시된 것과 같이, 제1 하면(33bx)의 레벨은, 내측 플레이트(31)의 하면(31bx)의 레벨보다 낮을 수 있다.The first lower surface 33bx may extend outward from the first inner surface 33nx. The first lower surface 33bx may be perpendicular to the first direction D1. The first lower surface 33bx may be connected to the first outer surface 33ex. That is, the first lower surface 33bx can connect the first inner surface 33nx and the first outer surface 33ex. As shown in FIG. 5 , the level of the first lower surface 33bx may be lower than the level of the lower surface 31bx of the inner plate 31 .

제1 외측면(33ex)은 제1 내측면(33nx)으로부터 위로 연장될 수 있다. 제1 외측면(33ex)이 제1 방향(D1)과 이루는 각도는, 제2 각도(90˚-β)라 칭할 수 있다. 제2 각도(90˚-β)는 제1 각도(α)보다 작을 수 있다. 즉, 제1 각도(α)는 제2 각도(90˚-β)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 각도(90˚-β)는 약 10˚ 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 각도(90˚-β)는 0˚일 수 있다. 즉, 제1 외측면(33ex)은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 제1 외측면(33ex)은 제1 하면(33bx)에 수직할 수 있다. 제1 외측면(33ex)은 수직면일 수 있다.The first outer surface 33ex may extend upward from the first inner surface 33nx. The angle formed by the first outer surface 33ex with the first direction D1 may be referred to as a second angle (90˚-β). The second angle (90˚-β) may be smaller than the first angle (α). That is, the first angle (α) may be larger than the second angle (90˚-β). For example, the second angle (90°-β) may be about 10° or less. More specifically, the second angle (90˚-β) may be 0˚. That is, the first outer surface 33ex may be parallel to the first direction D1. The first outer surface 33ex may be perpendicular to the first lower surface 33bx. The first outer surface 33ex may be a vertical surface.

제1 외측면(33ex)의 반경은 제1 반경(R1)이라 칭할 수 있다. 제1 반경(R1)은 예를 들어 약 150mm 이상일 수 있다. 즉, 제1 외측면(33ex)의 직경은 약 300mm 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 반경(R1)은 약 175mm 내지 약 225mm일 수 있다.The radius of the first outer surface 33ex may be referred to as the first radius R1. The first radius R1 may be, for example, about 150 mm or more. That is, the diameter of the first outer surface 33ex may be about 300 mm or more. More specifically, the first radius R1 may be about 175 mm to about 225 mm.

제2 하면(33by)은 제1 내측면(33nx)으로부터 내측으로 연장될 수 있다. 제2 하면(33by)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다.The second lower surface 33by may extend inward from the first inner surface 33nx. The second lower surface 33by may be perpendicular to the first direction D1.

제2 내측면(33ny)은 제2 하면(33by)으로부터 위로 연장될 수 있다. 제2 내측면(33ny)은 제1 방향(D1)에 평행할 수 있다. 제2 내측면(33ny)은 내측 플레이트(31, 도 6 참고)에 접할 수 있다. 예를 들어, 제2 내측면(33ny)은 내측 플레이트(31, 도 6 참고)의 제1 외면(31ex, 도 6 참고)에 접할 수 있다The second inner surface 33ny may extend upward from the second lower surface 33by. The second inner surface 33ny may be parallel to the first direction D1. The second inner surface 33ny may be in contact with the inner plate 31 (see FIG. 6). For example, the second inner surface 33ny may contact the first outer surface 31ex (see FIG. 6) of the inner plate 31 (see FIG. 6).

돌출 상면(33uy)은 제2 내측면(33ny)의 상단으로부터 외측으로 연장될 수 있다. 돌출 상면(33uy)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다. 돌출 상면(33uy) 상에 구멍이 제공되지 아니할 수 있다.The protruding upper surface 33uy may extend outward from the top of the second inner surface 33ny. The protruding upper surface 33uy may be perpendicular to the first direction D1. A hole may not be provided on the protruding upper surface 33uy.

제3 내측면(33nz)은 돌출 상면(33uy)으로부터 위로 연장될 수 있다. 제3 내측면(33nz)은 제1 방향(D1)에 평행할 수 있다. 제3 내측면(33nz)은 외측 플레이트(33)의 상면(33ux)에 연결될 수 있다.The third inner surface 33nz may extend upward from the protruding upper surface 33uy. The third inner surface 33nz may be parallel to the first direction D1. The third inner surface 33nz may be connected to the upper surface 33ux of the outer plate 33.

외측 플레이트(33)의 상면(33ux)은 제3 내측면(33nz)의 상단으로부터 외측으로 연장될 수 있다. 외측 플레이트(33)의 상면(33ux)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다.The upper surface 33ux of the outer plate 33 may extend outward from the top of the third inner surface 33nz. The upper surface 33ux of the outer plate 33 may be perpendicular to the first direction D1.

외측 플레이트(33)의 상면(33ux)과 제1 하면(33bx) 간의 거리는, 외측 플레이트(33)의 제1 두께(h3)라 칭할 수 있다. 제1 두께(h3)는 약 15mm 내지 약 19mm일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 두께(h3)는 약 17mm일 수 있다.The distance between the upper surface 33ux and the first lower surface 33bx of the outer plate 33 may be referred to as the first thickness h3 of the outer plate 33. The first thickness (h3) may be about 15 mm to about 19 mm. More specifically, the first thickness (h3) may be about 17 mm.

외측 플레이트(33)의 상면(33ux)과 제2 하면(33by) 간의 거리는, 외측 플레이트(33)의 제2 두께(h4)라 칭할 수 있다. 제2 두께(h4)는 제1 두께(h3)보다 작을 수 있다. 제2 두께(h4)는 예를 들어 약 11mm 내지 약 13mm일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 두께(h4)는 약 12mm일 수 있다. 제2 두께(h4)는 내측 플레이트(31, 도 6 참고)의 두께(h2, 도 6 참고)와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.The distance between the upper surface 33ux and the second lower surface 33by of the outer plate 33 may be referred to as the second thickness h4 of the outer plate 33. The second thickness h4 may be smaller than the first thickness h3. The second thickness h4 may be, for example, about 11 mm to about 13 mm. More specifically, the second thickness (h4) may be about 12 mm. The second thickness h4 may be substantially the same as or similar to the thickness h2 (see FIG. 6) of the inner plate 31 (see FIG. 6).

제2 외측면(33ey)은 외측 플레이트(33)의 상면(33ux)으로부터 밑으로 연장될 수 있다. 제2 외측면(33ey)은 제1 방향(D1)에 평행할 수 있다.The second outer surface 33ey may extend downward from the upper surface 33ux of the outer plate 33. The second outer surface 33ey may be parallel to the first direction D1.

연결 하면(33bz)은 제2 외측면(33ey)의 하단으로부터 내측으로 연장될 수 있다. 연결 하면(33bz)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다. 연결 하면(33bz)은 제1 외측면(33ex)에 연결될 수 있다. 즉, 연결 하면(33bz)은 제2 외측면(33ey)과 제1 외측면(33ex)을 연결할 수 있다.The connection surface 33bz may extend inward from the bottom of the second outer surface 33ey. The connection surface 33bz may be perpendicular to the first direction D1. The connection surface 33bz may be connected to the first outer surface 33ex. That is, the connecting lower surface 33bz can connect the second outer surface 33ey and the first outer surface 33ex.

도 8을 참고하면, 외측 링(51)은 내측면(51n), 제1 하면(51bx), 외측면(51e), 제2 하면(51by), 제1 상면(51ux), 제2 상면(51uy) 및 제3 상면(51uz)을 포함할 수 있다.Referring to Figure 8, the outer ring 51 has an inner surface (51n), a first lower surface (51bx), an outer surface (51e), a second lower surface (51by), a first upper surface (51ux), and a second upper surface (51uy). ) and a third upper surface 51uz.

외측 링(51)의 내측면(51n)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 도 5에 도시된 것과 같이, 외측 링(51)의 내측면(51n)은 제1 외측면(33ex, 도 7 참고)에 접할 수 있다.The inner surface 51n of the outer ring 51 may extend in the first direction D1. As shown in FIG. 5, the inner surface 51n of the outer ring 51 may be in contact with the first outer surface 33ex (see FIG. 7).

외측 링(51)의 제1 하면(51bx)은 외측 링(51)의 내측면(51n)으로부터 외측으로 연장될 수 있다.The first lower surface 51bx of the outer ring 51 may extend outward from the inner surface 51n of the outer ring 51.

외측 링(51)의 외측면(51e)은 외측 링(51)의 제1 하면(51bx)의 에지로부터 위로 연장될 수 있다.The outer surface 51e of the outer ring 51 may extend upward from the edge of the first lower surface 51bx of the outer ring 51.

외측 링(51)의 제2 하면(51by)은 외측 링(51)의 외측면(51e)의 상단으로부터 외측으로 연장될 수 있다.The second lower surface 51by of the outer ring 51 may extend outward from the top of the outer surface 51e of the outer ring 51.

외측 링(51)의 제1 상면(51ux)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다. 도 5에 도시된 것과 같이, 외측 링(51)의 제1 상면(51ux)의 레벨과 내측 플레이트(31)의 상면(31u, 도 6 참고)의 레벨은 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 외측 링(51)의 제1 상면(51ux)과 내측 플레이트(31)의 상면(31u, 도 6 참고)은 동일 평면 상에 위치할 수 있다.The first upper surface 51ux of the outer ring 51 may be perpendicular to the first direction D1. As shown in FIG. 5 , the level of the first upper surface 51ux of the outer ring 51 and the level of the upper surface 31u (see FIG. 6 ) of the inner plate 31 may be substantially the same. That is, the first upper surface 51ux of the outer ring 51 and the upper surface 31u of the inner plate 31 (see FIG. 6) may be located on the same plane.

외측 링(51)의 제2 상면(51uy)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다. 외측 링(51)의 제2 상면(51uy)의 레벨은, 외측 링(51)의 제1 상면(51ux)의 레벨보다 낮을 수 있다.The second upper surface 51uy of the outer ring 51 may be perpendicular to the first direction D1. The level of the second upper surface 51uy of the outer ring 51 may be lower than the level of the first upper surface 51ux of the outer ring 51.

외측 링(51)의 제3 상면(51uz)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다. 외측 링(51)의 제3 상면(51uz)의 레벨은, 외측 링(51)의 제2 상면(51uy)의 레벨보다 낮을 수 있다. 외측 링(51)의 제3 상면(51uz)은 외측 링(51)의 내측면(51n)에 연결될 수 있다.The third upper surface 51uz of the outer ring 51 may be perpendicular to the first direction D1. The level of the third upper surface 51uz of the outer ring 51 may be lower than the level of the second upper surface 51uy of the outer ring 51. The third upper surface 51uz of the outer ring 51 may be connected to the inner surface 51n of the outer ring 51.

히팅 라이너 링(53)은 하면(53b), 외측면(53e), 제1 상면(53ux), 제2 상면(53uy) 및 내측면(53n)을 포함할 수 있다.The heating liner ring 53 may include a lower surface 53b, an outer surface 53e, a first upper surface 53ux, a second upper surface 53uy, and an inner surface 53n.

히팅 라이너 링(53)의 하면(53b)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다.The lower surface 53b of the heating liner ring 53 may be perpendicular to the first direction D1.

히팅 라이너 링(53)의 외측면(53e)은 히팅 라이너 링(53)의 하면(53b)의 에지로부터 위로 연장될 수 있다.The outer surface 53e of the heating liner ring 53 may extend upward from the edge of the lower surface 53b of the heating liner ring 53.

히팅 라이너 링(53)의 제1 상면(53ux)은 히팅 라이너 링(53)의 외측면(53e)으로부터 내측으로 연장될 수 있다.The first upper surface 53ux of the heating liner ring 53 may extend inward from the outer surface 53e of the heating liner ring 53.

히팅 라이너 링(53)의 제2 상면(53uy)은 제1 방향(D1)에 수직할 수 있다. 히팅 라이너 링(53)의 제2 상면(53uy)은, 외측 링(51)의 제2 하면(51by)에 접할 수 있다. 히팅 라이너 링(53)의 제2 상면(53uy)의 레벨은, 히팅 라이너 링(53)의 제1 상면(53ux)의 레벨보다 낮을 수 있다.The second upper surface 53uy of the heating liner ring 53 may be perpendicular to the first direction D1. The second upper surface 53uy of the heating liner ring 53 may contact the second lower surface 51by of the outer ring 51. The level of the second upper surface 53uy of the heating liner ring 53 may be lower than the level of the first upper surface 53ux of the heating liner ring 53.

히팅 라이너 링(53)의 내측면(53n)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 히팅 라이너 링(53)의 내측면(53n)은 외측 링(51)의 외측면(51e)에 접할 수 있다.The inner surface 53n of the heating liner ring 53 may extend in the first direction D1. The inner surface 53n of the heating liner ring 53 may contact the outer surface 51e of the outer ring 51.

다시 도 5를 참고하면, 돌출 하면(31by, 도 6 참고)과 돌출 상면(33uy, 도 7 참고)은 접할 수 있다. 즉, 돌출 하면(31by, 도 6 참고)과 돌출 상면(33uy, 도 7 참고)은 면 접촉을 할 수 있다.Referring again to FIG. 5, the protruding lower surface (31by, see FIG. 6) and the protruding upper surface (33uy, see FIG. 7) can be in contact. That is, the protruding lower surface (31by, see FIG. 6) and the protruding upper surface (33uy, see FIG. 7) can make surface contact.

내측 플레이트(31)의 하면(31bx)의 레벨은, 제2 하면(33by, 도 7 참고)의 레벨과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 즉, 내측 플레이트(31)의 하면(31bx)과 제2 하면(33by, 도 7 참고)은 동일 평면 상에 위치할 수 있다.The level of the lower surface 31bx of the inner plate 31 may be substantially the same as or similar to the level of the second lower surface 33by (see FIG. 7). That is, the lower surface 31bx and the second lower surface 33by (see FIG. 7) of the inner plate 31 may be located on the same plane.

내측 플레이트(31)의 하면(31bx)의 레벨은, 외측 링(51)의 하면(51bx)의 레벨보다 낮을 수 있다. 내측 플레이트(31)의 하면(31bx)의 레벨과 외측 링(51)의 하면(51bx)의 레벨 간의 차이를 제1 갭(h1)이라 칭할 수 있다. 제1 갭(h1)은 1mm 3mm일 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 갭(h1)은 약 2mm일 수 있다.The level of the lower surface 31bx of the inner plate 31 may be lower than the level of the lower surface 51bx of the outer ring 51. The difference between the level of the lower surface 31bx of the inner plate 31 and the level of the lower surface 51bx of the outer ring 51 may be referred to as the first gap h1. The first gap h1 may be 1 mm or 3 mm. More specifically, the first gap h1 may be about 2 mm.

외측 플레이트(33)의 제1 외면(33ex, 도 7 참고)은 외측 링(51)의 하면(51bx)에 연결될 수 있다. 즉, 외측 플레이트(33)의 제1 외면(33ex)과 외측 링(51)의 하면(51bx)이 만날 수 있다.The first outer surface 33ex (see FIG. 7) of the outer plate 33 may be connected to the lower surface 51bx of the outer ring 51. That is, the first outer surface 33ex of the outer plate 33 and the lower surface 51bx of the outer ring 51 can meet.

도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 샤워 헤드의 일부를 나타낸 저면도이고, 도 10은 도 9의 Z 영역을 확대하여 나타낸 저면도이다.Figure 9 is a bottom view showing a portion of a shower head according to embodiments of the present invention, and Figure 10 is an enlarged bottom view showing the Z region of Figure 9.

도 9 및 도 10을 참고하면, 내측 플레이트(31)는 복수 개의 가스 홀(31h)을 제공할 수 있다. 복수 개의 가스 홀(31h)의 개수는 약 300개 내지 약 410개일 수 있다. 내측 플레이트(31)의 반경은 제2 반경(R2)이라 칭할 수 있다. 제2 반경(R2)은 약 150mm 내지 약 175mm일 수 있다.Referring to FIGS. 9 and 10 , the inner plate 31 may provide a plurality of gas holes 31h. The number of gas holes 31h may be about 300 to about 410. The radius of the inner plate 31 may be referred to as the second radius R2. The second radius R2 may be about 150 mm to about 175 mm.

도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.11 is a flowchart showing a substrate processing method according to embodiments of the present invention.

도 11을 참고하면, 기판 처리 방법(S)이 제공될 수 있다. 기판 처리 방법(S)은 도 1 내지 도 10을 참고하여 설명한 기판 처리 장치(A, 도 1 참고)를 이용해 기판을 처리하는 방법일 수 있다. 기판 처리 방법(S)은 기판 처리 장치 내에 기판을 로딩하는 것(S1), 기판 처리 장치 내에 공정 가스를 공급하는 것(S2) 및 플라즈마 전극에 RF 파워를 인가하는 것(S3)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, a substrate processing method (S) may be provided. The substrate processing method (S) may be a method of processing a substrate using the substrate processing apparatus (A, see FIG. 1) described with reference to FIGS. 1 to 10. The substrate processing method (S) may include loading a substrate into a substrate processing apparatus (S1), supplying a process gas into the substrate processing apparatus (S2), and applying RF power to a plasma electrode (S3). there is.

이하에서, 도 12 내지 도 16을 참고하여 도 11의 기판 처리 방법을 상세히 서술하도록 한다.Below, the substrate processing method of FIG. 11 will be described in detail with reference to FIGS. 12 to 16.

도 12 내지 도 16은 도 11의 순서도에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 도면들이다.FIGS. 12 to 16 are diagrams showing a substrate processing method according to the flow chart of FIG. 11.

도 12, 도 13 및 도 11을 참고하면, 기판 처리 장치 내에 기판을 로딩하는 것(S1)은 스테이지(7) 상에 기판(W)을 배치하는 것을 포함할 수 있다. DC 파워 발생 장치(2)에 의해 척 전극(715)에 DC 전압이 인가되면, 기판(W)이 척 바디(711) 상의 일정 위치에 고정될 수 있다.Referring to FIGS. 12 , 13 , and 11 , loading the substrate (S1) into the substrate processing apparatus may include placing the substrate (W) on the stage (7). When a DC voltage is applied to the chuck electrode 715 by the DC power generation device 2, the substrate W may be fixed at a certain position on the chuck body 711.

도 14 및 도 11을 참고하면, 기판 처리 장치 내에 공정 가스를 공급하는 것(S2)은 가스 공급 장치(GS)가 공정 공간(1h)에 공정 가스(G)를 공급하는 것을 포함할 수 있다. 공정 가스(G)는 샤워 헤드(3)를 통해 기판(W) 상에 분산될 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 11 , supplying the process gas (S2) into the substrate processing apparatus may include the gas supply device (GS) supplying the process gas (G) to the process space (1h). The process gas (G) may be dispersed on the substrate (W) through the shower head (3).

도 15, 도 16 및 도 11을 참고하면, 플라즈마 전극에 RF 파워를 인가하는 것(S3)은, RF 파워 발생 장치(4)가 스테이지(7)에 RF 파워를 인가하는 것을 포함할 수 있다. 플라즈마 전극(713, 도 13 참고)에 RF 파워가 인가되면, 공정 공간(1h) 내의 공정 가스(G, 도 14 참고)의 일부가 플라즈마(PL)로 변환될 수 있다. 플라즈마(PL)에 의해 스테이지(7) 상의 기판(W)이 처리될 수 있다.Referring to FIGS. 15, 16, and 11, applying RF power to the plasma electrode (S3) may include the RF power generating device 4 applying RF power to the stage 7. When RF power is applied to the plasma electrode 713 (see FIG. 13), a portion of the process gas (G, see FIG. 14) in the process space 1h may be converted into plasma PL. The substrate W on the stage 7 may be processed by plasma PL.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 외측 플레이트의 제1 내측면이 외측으로 기울어질 수 있다. 따라서 내측 플레이트의 하면 상에 부착된 파티클이, 제1 내측면을 따라 외측으로 이동할 수 있다. 또한 외측 플레이트의 제1 외측면의 기울기는, 제1 내측면의 기울기보다 클 수 있다. 따라서 외측 링의 하면 상에 부착된 파티클은, 제1 외측면에 의해 막혀 내측 플레이트 상으로 이동하지 못할 수 있다. 이에 따라 샤워 헤드의 하면 상의 파티클은 외측으로 편향될 수 있다. 따라서 샤워 헤드의 하면 상의 파티클이 공정 중에 기판 상으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 기판의 오염을 방지할 수 있다. 기판에 대한 식각 수율이 향상될 수 있다.According to the shower head and the substrate processing apparatus including the same according to exemplary embodiments of the present invention, the first inner surface of the outer plate may be inclined outward. Accordingly, particles attached to the lower surface of the inner plate can move outward along the first inner surface. Additionally, the inclination of the first outer surface of the outer plate may be greater than the inclination of the first inner surface. Accordingly, particles attached to the lower surface of the outer ring may be blocked by the first outer surface and may not be able to move onto the inner plate. Accordingly, particles on the lower surface of the shower head may be deflected outward. Therefore, particles on the bottom of the shower head can be prevented from falling onto the substrate during the process. In other words, contamination of the substrate can be prevented. The etch yield for the substrate can be improved.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 내측 플레이트의 하면과 외측 플레이트의 제2 하면이 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 또한 외측 플레이트의 제1 외측면이 외측 링의 하면에 연결될 수 있다. 따라서 내측 플레이트의 하면 상의 파티클이 외측 플레이트의 제2 하면, 제1 내측면 및 제1 하면을 차례로 거쳐, 외측 링으로 이동할 수 있다.According to the shower head and the substrate processing apparatus including the same according to exemplary embodiments of the present invention, the lower surface of the inner plate and the second lower surface of the outer plate may be positioned on the same plane. Additionally, the first outer surface of the outer plate may be connected to the lower surface of the outer ring. Accordingly, particles on the lower surface of the inner plate can sequentially pass through the second lower surface, the first inner surface, and the first lower surface of the outer plate, and then move to the outer ring.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 외측 링이 쿼츠를 포함할 수 있다. 쿼츠는 공정 중에 상대적으로 낮은 온도를 유지할 수 있다. 파티클은 온도가 낮은 물질에 잘 부착될 수 있다. 따라서 외측 링의 하면 상에 부착된 파티클이 다시 샤워 헤드의 하면 상으로 이동하는 것을 막을 수 있다.According to the shower head and the substrate processing device including the same according to exemplary embodiments of the present invention, the outer ring may include quartz. Quartz can maintain relatively low temperatures during processing. Particles can easily attach to materials at low temperatures. Therefore, particles attached to the lower surface of the outer ring can be prevented from moving back to the lower surface of the shower head.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 샤워 헤드의 하면의 레벨이, 외측 링의 하면의 레벨보다 낮을 수 있다. 따라서 샤워 헤드 밑에 형성된 플라즈마가 상하로 눌려, 외측으로 퍼질 수 있다. 이에 따라 플라즈마를 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에 따라 기판의 에지 영역에 대한 수율이 향상될 수 있다.According to the shower head and the substrate processing apparatus including the same according to exemplary embodiments of the present invention, the level of the lower surface of the shower head may be lower than the level of the lower surface of the outer ring. Therefore, the plasma formed under the shower head can be pressed up and down and spread outward. Accordingly, the plasma can be uniformly dispersed. Accordingly, the yield for the edge area of the substrate can be improved.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 샤워 헤드를 2개의 부품으로 나누어 사용할 수 있다. 따라서 정비가 필요한 부분만을 선별적으로 교체할 수 있다. 예를 들어, 내측 플레이트가 마모되어 교체가 필요한 경우, 외측 플레이트는 교체하지 아니하고, 내측 플레이트만을 교체하여 사용할 수 있다.According to the shower head and the substrate processing apparatus including the same according to exemplary embodiments of the present invention, the shower head can be divided into two parts and used. Therefore, only the parts that require maintenance can be selectively replaced. For example, if the inner plate is worn and needs to be replaced, only the inner plate can be replaced and used without replacing the outer plate.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 내측 플레이트의 두께가 두꺼울 수 있다. 따라서 내측 플레이트를 더 오래 사용할 수 있다. 따라서 정비 주기가 증가할 수 있다.According to the shower head and the substrate processing apparatus including the same according to exemplary embodiments of the present invention, the thickness of the inner plate may be thick. Therefore, the inner plate can be used longer. Therefore, maintenance intervals may increase.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not restrictive.

A: 기판 처리 장치
1: 공정 챔버
1h: 공정 공간
3: 샤워 헤드
31: 내측 플레이트
33: 외측 플레이트
51: 외측 링
53: 히팅 라이너 링
7: 스테이지A: Substrate processing device
1: Process chamber
1h: process space
3: shower head
31: inner plate
33: Outer plate
51: outer ring
53: Heating liner ring
7: Stage

Claims

medial plate; and
an outer plate coupled to the inner plate to surround the inner plate; Including,
The inner plate provides a gas hole penetrating the inner plate in a first direction,
The outer plate has a ring shape with an axis extending in the first direction,
The outer plate:
a first inner surface extending downward and forming an acute angle with the first direction;
a first lower surface extending outward from the first inner surface; and
a first outer surface extending upward from the first lower surface; Including,
A shower head in which a first angle formed by the first inner surface with the first direction is greater than a second angle formed by the first outer surface with the first direction.

According to claim 1,
The outer plate:
a second inner surface in contact with the inner plate; and
a second lower surface extending outward from the second inner surface and connected to the first inner surface; Including more,
The level of the second lower surface is the same as the level of the lower surface of the inner plate, so that the second lower surface and the lower surface of the inner plate are located on the same plane.

According to claim 2,
The inner plate:
a first outer surface extending upward from an edge of the lower surface of the inner plate;
a protruding lower surface extending outward from the top of the first outer surface;
a second outer surface extending upward from an edge of the protruding lower surface and connected to the upper surface of the inner plate; It further includes,
The outer plate:
a protruding upper surface extending outward from the top of the second inner surface;
a third inner surface extending upward from the outer edge of the protruding upper surface and connected to the upper surface of the outer plate; Including more,
A shower head wherein the protruding lower surface is in contact with the protruding upper surface.

shower head; and
an outer ring surrounding the shower head; Including,
The shower head includes an inner plate providing a plurality of gas holes,
The substrate processing apparatus wherein the level of the lower surface of the inner plate is lower than the level of the lower surface of the outer ring.

According to claim 4,
A substrate processing device wherein the inner plate has a thickness of 11 mm to 13 mm.

According to claim 4,
A substrate processing device wherein the outer ring includes quartz.

According to claim 6,
Further comprising a heating liner ring surrounding the outer ring,
The heating liner ring is a substrate processing device comprising Y ₂ O ₃ .

According to claim 4,
The substrate processing apparatus wherein the level of the upper surface of the outer ring is the same as the level of the upper surface of the inner plate.

shower head;
an outer ring surrounding the shower head; and
a heating liner ring surrounding the outer ring; Including,
The shower head:
an inner plate providing a gas hole; and
an outer plate surrounding the inner plate; Includes,
The outer ring includes quartz,
A substrate processing device wherein the heating liner ring includes a material different from the outer ring.

According to clause 9,
The outer plate has a ring shape with an axis extending in a first direction,
The outer plate:
a first inner surface extending downward and forming an acute angle with the first direction;
a first lower surface extending outward from the first inner surface;
a first outer surface extending upward from the first lower surface; Includes,
A substrate processing apparatus wherein an inner surface of the outer ring is in contact with the first outer surface.