紧固组件及具有其的基板处理装置的制作方法

本发明涉及一种紧固2个以上主体的装置。

背景技术：

半导体器件的制造工艺中，执行光刻、蚀刻、薄膜沉积、离子注入及清洗等多种工艺。这种工艺中，蚀刻、薄膜沉积及清洗工艺使用利用等离子体(plasma)的基板处理装置。

通常，在等离子体处理工艺中，向腔室(chamber)内供给工艺气体，并利用该工艺气体产生的等离子体来处理基板。通过支撑板和喷头(shower head)供给这种工艺气体。

尤其是，喷头可根据等离子体的曝光频率来进行替换或对其保留。因此，支撑板和喷头会被频繁地装卸。装卸支撑板2和喷头4的过程如图1所示，通过螺栓6以自上而下(Top-Down)的方式紧固。

然而，这种单纯的螺栓紧固方式在紧固的过程中消耗大量时间。另外，对于单纯的螺栓紧固方式而言，工作人员为紧固螺栓而需要如螺丝刀和扳手等额外的道具。

【先行技术文献】

【专利文献】

韩国专利公开号2007-0040639

技术实现要素：

技术问题

本发明的目的在于，提供一种能够迅速执行装卸喷头的装置。

另外，本发明的目的在于，提供一种使工作人员能够在没有额外的道具的情况下执行装卸喷头的装置。

解决问题的手段

本发明的实施例提供紧固2个以上主体的装置。基板处理装置包括：腔室，其内部具有处理空间；支撑单元，其在上述处理空间支撑基板；以及气体供给单元，其向上述处理空间内供给工艺气体，上述气体供给单元包括：喷头，其与上述支撑单元相对；支撑板，其支撑上述喷头；紧固组件，其紧固上述喷头和上述支撑板，上述紧固组件包括：紧固主体，其形成为包绕上述支撑板的环状，可以以上述支撑板的中心轴为中心进行旋转。

上述支撑板的侧部形成可插入上述紧固主体的插入槽，上述支撑板的下表面形成与上述插入槽相通的螺纹孔，上述紧固组件还可包括，紧固螺栓，该紧固螺栓被固定结合到上述喷头，并具有可插入到上述螺纹孔和上述插入槽的头部。上述紧固主体形成朝向圆周方向的圆滑的裂缝孔，上述裂缝孔可具有可插入上述紧固螺栓的插入空间、以及上部和下部具有不同宽度的滑动空间。上述滑动空间中，上述上部可具有比上述下部更大的宽度，上述下部可具有比上述头部更小的宽度。上述滑动空间中，越远离上述插入空间，上述下部的深度可越深。上述紧固主体可包括：多个条，分别形成有上述裂缝孔，且相互组合而形成环状，并且上述支撑板可形成与上述多个条对应个数的上述螺纹孔。上述基板处理装置还可包括等离子体源，其利用被供给到上述处理空间的工艺气体产生等离子体。

相互紧固上板和下板的紧固组件可包括紧固主体，该紧固主体可形成为包绕上述上板或上述下板的环状，可以以上述上板或上述下板的中心轴为中心进行旋转。

上述上板的侧部可形成可插入上述紧固主体的插入槽，上述上板的下表面可形成与上述插入槽相通的螺纹孔，上述紧固组件还可包括紧固螺栓，该紧固螺栓被固定结合到上述下板，并具有可插入到上述螺纹孔和上述插入槽的头部。上述下板的侧部可形成可插入上述紧固主体的插入槽，上述下板的上表面可形成与上述插入槽相通的螺纹孔，上述紧固组件还可包括紧固螺栓，该紧固螺栓被固定结合到上述上板，并具有可插入到上述螺纹孔和上述插入槽的头部。上 述紧固主体可形成朝向圆周方向的圆滑的裂缝孔，上述裂缝孔可具有可插入上述紧固螺栓的插入空间、以及具有不同高度的第一部分和第二部分形成为彼此不同宽度的滑动空间。上述滑动空间中，上述第一部分可具有比上述第二部分更大的宽度，上述第二部分可具有比上述头部更小的宽度。上述滑动空间中，越远离上述插入空间，上述第二部分的深度可越深。

发明的效果

根据本发明的实施例，通过紧固主体的旋转，能够使喷头和支撑板相互紧固。因而，可以迅速执行喷头的装卸。

另外，根据本发明的实施例，工作人员可在没有额外的道具的情况下通过旋转紧固主体来装卸喷头。

附图说明

图1为示出一般的支撑板和喷头的截面图。

图2为示出根据本发明的实施例的基板处理装置的截面图。

图3为示出图2的挡板的平面图。

图4为示出气体供给单元的一部分的截面立体图。

图5为示出图4的紧固主体的平面图。

图6为从a-a'方向观察图5的紧固主体的截面图。

图7为从b-b'方向观察图5的紧固主体的截面图。

图8至图10为示出通过图5的紧固部件紧固支撑板和喷头的过程的图。

图11为示出图5的其他实施例的截面立体图。

具体实施方式

本发明的实施例可以以多种形式变形，本发明的范围并不能解释为被以下叙述的实施例限定。本实施例是为了完整地将本发明说明给本领域中具有普通知识的人员而提供的。因而，附图的结构要素的形状等是为了强调准确的说明 而被夸张的。

在本实施例中，将利用腔室内的等离子体蚀刻处理基板的基板处理装置作为一个例子进行说明。然而，本发明并不限定于此，只要是利用等离子体来处理基板的装置，即可适用于各种工艺。

以下，参考图2至图11说明本发明。

图2为示出根据本发明的实施例的基板处理装置的截面图。参考图2，基板处理装置10包括腔室100、基板支撑单元200、等离子体源400、挡板500、以及气体供给单元600。

腔室100的内部形成处理基板W的处理空间。腔室100形成为圆形的桶状。壳体100形成为金属材料。例如，腔室100可形成为铝材料。腔室100的一侧壁形成开口。开口被设置为可搬出或搬进基板的出入口。出入口可通过门实现开闭。腔室100的底面形成排气孔150。排气孔150通过排气线连接到减压部件160。减压部件160通过排气线向排气孔150提供真空压力。工艺进行中产生的副产物及腔室100内残留的等离子体通过真空压力排出至腔室100的外部。

基板支撑单元200在处理空间支撑基板W。基板支撑单元200可形成为利用静电力支撑基板W的静电吸盘200。选择性地，基板支撑单元200可通过如机械夹具(clamping)等多种方式支撑基板W。

静电吸盘200包括电介质板210、聚焦环250以及基座230。电介质板210的上表面直接放置基板W。电介质板210形成为圆盘形。电介质板210可具有比基板W小的直径。电介质板210的内部设置内部电极212。内部电极212连接电源(未示出)，并从电源(未示出)接收电力。内部电极212通过接收的电力(未示出)提供静电力以使基板W吸附到电介质板210。电介质板210的内部设置对基板W进行加热的加热器214。加热器214可设置于内部电极212的下侧。加热器214可形成为螺旋形的线圈。例如，电介质板210可形成为陶瓷材料。

基座230支撑电介质板210。基座230位于电介质板210的下侧并与电介质板210固定结合。基座230的上表面具有以中央区域高于边缘区域的方式形成段差的形状。基座230的上表面的中央区域具有对应于电介质板210的下表面 的面积。基座230的内部形成有冷却通道232。冷却通道2332被设置为使冷却流体循环的通道。冷却通道232在基座230的内部可形成为螺旋形。基座与位于外部的高频电源234连接。高频电源234向基座230施加电力。施加于基座230的电力以使腔室100内产生的等离子体朝向基座230移动的方式进行引导。基座230可形成为金属材料。

聚焦环250将等离子体集中到基板W。聚焦环250包括内侧环252和外侧环254。内侧环252形成为包围电介质板210的圆形的环状。内侧环252位于基座230的边缘区域。内侧环252的上表面形成为具有与电介质板210的上表面相同的高度。内侧环252的上表面内侧部支撑基板W的下表面边缘区域。例如，内侧环252可为导电材料。外侧环254形成为包围内侧环252的圆形的环状。外侧环254在基座230的边缘位置与内侧环252相邻。外侧环254的上表面的高度相比于内侧环254的上表面的高度更高。外侧环254可为绝缘物质。

等离子体源400将腔室100内的工艺气体激发成等离子体状态。根据一个例子，作为等离子体源400，可使用电容耦合等离子体(CCP：Capacitively coupled plasma)。等离子体源400在腔室内部可包括上部电极(未示出)和下部电极(未示出)。上部电极和下部电极可在腔室100的内部以相互平行的方式上下配置。两电极中的任何一个电极可被施加高频电力，而另一个电极可接地。两电极间的空间形成电磁场，被供给到该空间的工艺气体可被激发成等离子体状态。根据一个例子，上部电极可被设置于喷头650的内部，下部电极可被设置于基座的内部。下部电极可被施加高频电力，上部电极可接地。与此相反，上部电极和下部电极可均被施加高频电力。由此，上部电极和下部电极之间产生电磁场。产生的电磁场将被提供到腔室100内部的工艺气体激发成等离子体状态。

挡板500在处理空间中根据区域均匀地排出等离子体。图3为示出图2的挡板的平面图。参考图2，挡板500在处理空间位于腔室100的内侧壁和基板支撑单元200之间。挡板500形成为圆形的环状。挡板500形成有多个贯通孔502。贯通孔502以上下方向设置。贯通孔502沿着挡板500的圆周方向排列。贯通孔502具有裂缝形状，并且长度方向朝向挡板500的半径方向。

气体供给单元600向处理空间供给工艺气体。例如，工艺气体可以是蚀刻气体。图4为示出气体供给单元的一部分的截面立体图。参考图2，气体供给单 元600包括进气口610、支撑部件、喷头以及紧固组件。进气口610设置于腔室100的上部壁。进气口610位于基板支撑单元200的对面。根据一个例子，进气口610可设置于腔室100的上部壁的中心。支撑部件630在处理空间支撑喷头。支撑部件630形成为顶部开放的圆形的桶状。支撑部件630的上端固定结合到腔室100的上部壁。因而，支撑部件630和腔室100的上部壁相互组合而在内部形成气体分配空间。

支撑部件630包括支撑环和支撑板640。支撑环具有圆形的环状。支撑环的上端固定结合到腔室100的上部壁640。支撑板640具有圆形的板状。支撑板640上形成多个分配孔642。分配孔642可形成为圆形或裂缝形状。支撑板640的侧部形成插入槽644。插入槽644沿着支撑板640的圆周方向形成。例如，插入槽644可插入具有圆形的环状的紧固主体740。支撑板640的侧部下表面形成螺纹孔646。螺纹孔646设有多个，且分别形成为与插入槽644相通。根据一个例子，螺纹孔646可以为2个。螺纹孔646可以以支撑板640的中心轴为中心相对而置。选择性地，螺纹孔646可以为4个或8个。

喷头650形成为圆形的板状。喷头650具有与支撑板640对应的直径。喷头650形成多个排出孔652。排出孔652具有与分配孔642相同或比之较小的大小。排出孔652之间的排列设置为与分配孔642相同。喷头650在支撑板640的下侧以使排出孔652和分配孔642彼此相向的方式紧固到支撑板640。进入气体分配空间的工艺气体通过分配孔642和排出孔652供给到处理空间。

紧固组件700使支撑板640和喷头650相互实现紧固。紧固组件700包括紧固螺栓720和紧固主体740。紧固螺栓720具有与螺纹孔646一一对应的个数。例如，紧固螺栓720可以为2个。紧固螺栓720固定结合到喷头650的上表面。紧固螺栓720从喷头650的上表面向上突出。紧固螺栓720具有主体部722和头部724。主体部722具有圆筒形状，其长度方向沿上下方向配置。主体部722沿其长度方向具有相同的直径。头部724从主体部722的上端延长。头部724具有比主体部722更大的直径。

图5为示出图4的紧固主体的平面图，图6为从a-a'方向观察图5的紧固主体的截面图，图7为从b-b'方向观察图5的紧固主体的截面图。参考图5至图7，紧固主体740形成为圆形的环状。紧固主体740被插入到插入槽644，并可在插 入槽644旋转。紧固主体740包括多个条(bar)740a、740b。条740a、740b彼此组合形成圆形的环状。条740a、740b具有与螺纹孔646一一对应的个数。每个条740a、740b可通过螺丝(未示出)彼此固定结合。条740a、740b分别形成裂缝孔750。裂缝孔750设置有朝向上下方向的开口750。裂缝孔750沿着紧固主体740的圆周方向具有弯曲的长度方向。从上部观察时，裂缝孔750具有插入空间754和滑动空间752。插入空间754为可插入紧固螺栓720的区域。插入空间754具有比头部724更大的宽度。滑动空间752为从插入空间754沿着裂缝孔750的长度方向长长地延长的区域。滑动空间752形成为具有彼此不同宽度的上部区域752a和下部区域752b。滑动空间752形成为上部区域752a具有比下部区域752b更大的宽度。根据一个例子，滑动空间752的上部区域752a可具有比头部724的直径更大的宽度。滑动空间752的下部区域752b可具有比主体部722的直径大、比头部724的直径小的宽度。下部区域752b为彼此相向的第一突出部760a和第二突出部760b之间的间隙空间。第一突出部760a为从紧固主体740的第一内侧面突出的部分，第二突出部760b为从与第一内侧面相对的第二内侧面突出的部分。第一突出部760a和第二突出部760b沿着裂缝孔750的长度方向长长地延长。第一突出部760a和第二突出部760b分别设置为越远离插入空间754，则具有越大的高度。因而，下部区域752b的宽度为第一突出部760a和第二突出部760b间的间距，下部区域752b的深度为第一突出部760a和第二突出部760b的高度。

下面，说明利用详述的紧固部件700紧固支撑板640和喷头650的过程。参考图8至图10，喷头650位于支撑板640的下方，并使排出孔652和分配孔642沿着上下方向一致。喷头650以使紧固螺栓720通过螺纹孔646插入到插入空间754的方式向上移动。当紧固螺栓720的头部724完全插入到插入空间754时，旋转紧固主体740。紧固螺栓750的头部724随着紧固主体740的旋转远离插入空间754，且其高度通过各突出部760a、760b的作用而变高。因而，喷头650其位置与紧固螺栓720一起向上移动，接触支撑板640而实现紧固。

上述的实施例中说明了紧固组件700紧固支撑板640和喷头650的装置。然而，对于紧固组件700，除此之外只要是向上下方向排列的上板和下板，可适用多种形式。

另外，上述的实施例中说明了位于上方的支撑板640形成插入槽644、位于该支撑板下侧的喷头650上固定结合紧固螺栓720的情况。然而并不限定于此，如图11所示，下板640’可形成插入槽644’，上板650’可固定结合紧固螺栓720。这种情况下，紧固螺栓720的头部724优选从主体部722的下端延长，且突出部760a、760b被设置于滑动空间752的上部区域752a。

附图标记的说明

640：支撑板 644：插入槽

646：螺丝孔 650：喷头

700：紧固组件 720：紧固螺栓

740：紧固主体 754：插入空间

752：滑动空间