KR101947519B1 - Showerhead having multi-layer and method for sealing the same - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 윗판과 아랫판 사이에 설치되는 분리격판(130)에 의해 내부 빈공간이 상부공간과 하부공간으로 구분되는 샤워헤드 몸체에 상기 윗판, 분리격판(130), 및 아랫판 중 적어도 상기 분리격판(130)을 관통하도록 기체안내관(133)이 설치되는 경우에 상기 기체안내관(133)이 관통하는 상기 윗판, 분리격판(130), 또는 아랫판 위에 필러시트(160)를 올려놓고 브레이징 처리함으로써 상기 기체안내관(133)과 상기 기체안내관(133)이 관통하는 윗판, 분리격판(130), 또는 아랫판 사이의 틈을 밀봉시키는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the shower head body is divided into an upper space and a lower space by a separation diaphragm (130) provided between the upper plate and the lower plate, the upper plate, the separation diaphragm (130) The filler sheet 160 is placed on the upper plate, the separating partition plate 130, or the lower plate through which the gas guide pipe 133 penetrates when the gas guide pipe 133 is installed to pass through the upper and lower plates 130, And the gap between the gas guide pipe 133 and the upper plate through which the gas guide pipe 133 passes, the separation diaphragm 130, or the lower plate is sealed.

Description

Translated fromKorean

다층 샤워헤드 및 그 밀봉방법{Showerhead having multi-layer and method for sealing the same}[0001] The present invention relates to a multi-layer shower head and a sealing method thereof,

본 발명은 다층 샤워헤드 및 그 밀봉방법에 관한 것으로서, 특히 윗판과 아랫판 사이에 설치되는 분리격판에 의해 내부 빈공간이 상부공간과 하부공간으로 구분되는 샤워헤드 몸체에 상기 윗판, 분리격판, 및 아랫판 중 적어도 상기 분리격판을 관통하도록 기체안내관이 설치되는 경우에 상기 기체안내관과 상기 기체안내관이 관통하는 상기 윗판, 분리격판, 또는 아랫판 사이의 틈새가 치밀하게 밀봉되도록 한 다층 샤워헤드 및 그 밀봉방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layer showerhead and a sealing method thereof, and more particularly to a multi-layer shower head and a sealing method thereof, Layer showerhead in which the gap between the upper plate, the separating diaphragm, or the lower plate, through which the gas guide pipe and the gas guide pipe penetrate, is tightly sealed when the gas guide pipe is installed to penetrate at least the separation diaphragm, and And a sealing method.

반도체 기판이 대구경화 되면서 각 기판별로 및 기판내에서의 공정 균일성을 확보하는 것이 큰 문제점으로 대두되고 있으며, 이를 해결하기 위하여 공정챔버내에 공정기체를 균일하게 분사할 수 있는 샤워헤드가 적용되고 있다. 이러한 샤워헤드 중에서 다층 샤워헤드가 제안된 바 있는데, 이는 샤워헤드 내부를 분리격판을 통하여 상부공간과 하부공간으로 구분되도록 함으로써 대면적에 대해 기체를 균일하게 분사하도록 하거나 또는 여러기체를 동시에 분사할 수 있도록 한 것이다.It has become a big problem to secure process uniformity in each substrate and in the substrate as the semiconductor substrate is largely cured. To solve this problem, a shower head capable of uniformly injecting the process gas into the process chamber has been applied . Among these showerheads, a multi-layered showerhead has been proposed, which divides the interior of the showerhead into an upper space and a lower space through a separation diaphragm, thereby uniformly injecting gas onto a large area, or spraying various gases simultaneously .

도 1은 여러기체를 동시에 분사할 수 있는 종래의 다층 샤워헤드(100)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 다층 샤워헤드(100)는 몸체(50)의 내부 빈공간이 분리격판(30)에 의해 상하공간(31, 32)으로 분리되며, 상부공간(31)에는 제1기체주입관(10)이 설치되고, 하부공간(32)에는 제2기체주입관(20)이 설치된다.1 is a view for explaining a conventionalmulti-layer showerhead 100 capable of simultaneously spraying various gases. 1, the conventionalmulti-layer shower head 100 has a structure in which the inner space of thebody 50 is divided into upper andlower spaces 31 and 32 by thepartition plate 30, A firstgas injection pipe 10 is installed and a secondgas injection pipe 20 is installed in thelower space 32.

분리격판(30)에는 하부공간(32)을 통과하여 몸체(50)의 저면을 관통하도록 제1기체안내관(33)이 끼워지며, 따라서 제1기체안내관(33)의 아래쪽 말단부는 제1기체배출구(11)를 이룬다. 몸체(50)의 저면에는 제1기체배출구(11)와 중첩되지 않는 위치에 제2기체배출구(21)로서의 역할을 하는 관통구멍이 형성된다.The firstgas guide pipe 33 is inserted into the separatingpartition plate 30 so as to pass through thelower space 32 and penetrate the bottom surface of thebody 50. Accordingly, And forms a gas discharge port (11). A through hole serving as a secondgas discharge port 21 is formed in a bottom surface of thebody 50 at a position not overlapping the firstgas discharge port 11.

이러한 구성에 따르면, 제1기체주입관(10)을 통하여 상부공간(31)으로 유입되는 제1기체(10a)는 제1기체안내관(33)에 의한 제1기체배출구(11)를 통하여 샤워헤드(100)의 하방으로 분사되고, 제2기체주입관(20)을 통하여 하부공간(32)으로 유입되는 제2기체(20a)는 제2기체배출구(21)를 통하여 샤워헤드(100)의 하방으로 분사됨으로써, 샤워헤드(100)를 통하여 공정챔버 내에 복수개의 기체가 독립적으로 동시에 또는 이시(異時)에 제공된다.Thefirst base 10a flowing into the upper space 31 through the firstgas injection pipe 10 is connected to the firstgas discharge pipe 11 through the firstgas discharge port 11 by the firstgas guide pipe 33, Thesecond base 20a injected into thelower space 32 through the secondgas injection pipe 20 is injected into the lower part of thehead 100 through thesecond gas outlet 21, By being sprayed downward, a plurality of gases in the process chamber through theshowerhead 100 are provided independently at the same time or at different times.

상술한 종래의 다층 샤워헤드(100)의 경우, 분리격판(30)과 제1기체안내관(33)의 사이에 틈새(A)가 존재하게 되면, 상부공간(31)에 머물던 제1기체(10a)가 하부공간(32)으로 원하지 않게 유입되어 샤워헤드(100)에서 분사되기 전에 이미 하부공간(32)에서 제1기체(10a)와 제2기체(10b)의 혼합이 원하지 않게 이루어져 공정 레시피(recipe)에 맞지 않게 되는 문제가 발생할 수 있다.When the clearance A is present between the separatingpartition plate 30 and the firstgas guide pipe 33 in theconventional multilayer showerhead 100 as described above, The mixing of thefirst base 10a and the second base 10b in thelower space 32 is undesirably made before theshower head 100 is unwantedly introduced into thelower space 32, it may cause a problem that it does not fit the recipe.

따라서 본 발명이 해결하려는 과제는, 윗판과 아랫판 사이에 설치되는 분리격판에 의해 내부 빈공간이 상부공간과 하부공간으로 구분되는 샤워헤드 몸체에 상기 윗판, 분리격판, 및 아랫판 중 적어도 상기 분리격판을 관통하도록 기체안내관이 설치되는 경우에 상기 기체안내관과 상기 기체안내관이 관통하는 상기 윗판, 분리격판, 또는 아랫판 사이의 틈새가 치밀하게 밀봉되도록 한 다층 샤워헤드 및 그 밀봉방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a shower head which is divided into an upper space and a lower space by an isolation diaphragm provided between an upper plate and a lower plate, at least the upper diaphragm, Layer showerhead and a sealing method for sealing the gap between the upper plate, the separating diaphragm, or the lower plate through which the gas guide pipe and the gas guide pipe penetrate, when the gas guide pipe is installed so as to penetrate the gas guide pipe have.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다층 샤워헤드는,According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-

윗판과 아랫판 사이에 설치되는 분리격판에 의해 내부 빈공간이 상부공간과 하부공간으로 구분되는 몸체;A body in which an inner space is divided into an upper space and a lower space by a separation diaphragm provided between an upper plate and a lower plate;

상기 상부공간에 설치되는 공정기체주입관;A process gas inlet tube installed in the upper space;

상기 몸체의 아랫판에 형성되는 기체배출구;A gas outlet formed on the lower plate of the body;

상기 몸체의 윗판, 분리격판, 및 아랫판 중 적어도 상기 분리격판을 관통하도록 설치되는 기체안내관; 및A gas guide tube installed to penetrate at least the separating diaphragm among the upper plate, the separating diaphragm, and the lower plate of the body; And

상기 기체안내관이 설치되어 있는 부위에 대응하도록 관통구멍이 형성되며, 상기 기체안내관이 통과하는 윗판, 분리격판, 및 아랫판 중 어느 하나의 판위에 얹혀진 상태에서 브레이징(brazing) 처리됨으로써 상기 기체안내관과 상기 기체안내관이 관통하는 윗판, 분리격판, 또는 아랫판 사이의 틈새를 밀봉 접합하도록 설치되는 필러시트(filler sheet);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A through hole is formed in correspondence with a portion where the gas guide pipe is installed and is brazed in a state of being placed on one of the upper plate, the separating diaphragm and the lower plate through which the gas guide pipe passes, And a filler sheet installed to seal the gap between the pipe and the upper plate, the separating diaphragm, or the lower plate through which the gas guide pipe penetrates.

상기 기체 안내관은 상기 상부공간에서 확산된 기체가 상기 하부공간으로 유입되도록 상기 분리격판에만 설치될 수 있으며, 또는 상기 상부공간에서 확산된 기체가 상기 하부공간에 노출되지 않으면서 상기 하부공간을 통과하여 상기 몸체의 아랫판 밑으로 분사되도록 상기 분리격판과 상기 아랫판을 관통하게 설치될 수 도 있다.The gas guide pipe may be installed only in the separation partition so that the gas diffused in the upper space flows into the lower space or the gas diffused in the upper space may pass through the lower space without being exposed to the lower space And may be installed so as to penetrate the separating partition plate and the lower plate so as to be sprayed below the lower plate of the body.

그리고 상기 기체안내관은 상기 윗판, 분리격판, 및 아랫판을 관통하도록 설치됨으로써 공정기체가 상기 기체안내관을 통하여 상기 몸체의 내부공간에 노출되지 않으면서 상기 몸체를 통과하여 상기 몸체의 아랫판 밑으로 분사되도록 할 수도 있다.The gas guide pipe is installed to pass through the upper plate, the separation diaphragm, and the lower plate, so that the process gas passes through the body without being exposed to the inner space of the body through the gas guide pipe, .

상기 필러시트는 니켈 기반 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 때 상기 니켈 기반 합금은 붕소를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The filler sheet is preferably made of a nickel-based alloy. In this case, the nickel-based alloy preferably comprises boron.

상기 필러시트의 관통구멍은 고출력 레이저의 조사나 습식에칭에 의해 형성될 수 있다.The through hole of the filler sheet can be formed by irradiation with a high-power laser or wet etching.

상기 필러시트는 40∼70um의 두께를 가지는 것이 바람직하며, 상기 브레이징 처리는 950∼1200℃의 온도범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.The filler sheet preferably has a thickness of 40 to 70 탆, and the brazing treatment is preferably performed in a temperature range of 950 to 1200 캜.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다층 샤워헤드 밀봉방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a method of sealing a multi-

상기 기체안내관이 설치되어 있는 부위에 대응하도록 관통구멍이 형성되어 있는 필러시트를 상기 기체안내관이 통과할 윗판, 분리격판, 및 아랫판 중 어느 하나의 판위에 올려놓은 후에 상기 기체안내관을 설치하는 단계; 및A filler sheet having a through hole formed corresponding to a portion where the gas guide pipe is installed is placed on one of an upper plate, a separating diaphragm, and a lower plate through which the gas guide pipe passes, ; And

상기 필러시트가 젖음성과 모세관 현상을 통하여 상기 기체안내관과 상기 기체안내관이 통과하는 상기 윗판, 분리격판, 또는 아랫판 사이의 틈새로 스며들어가도록 상기 필러시트를 브레이징 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And brazing the filler sheet so that the filler sheet penetrates into a gap between the upper plate, the separating partition plate, or the lower plate through which the gas guide pipe and the gas guide pipe pass through through wettability and capillary phenomenon .

이 때 상기 필러시트는 붕소를 함유하는 니켈 기반 합금으로 이루어지고, 상기 브레이징 처리는 950∼1200℃의 온도범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.Wherein the filler sheet is made of a nickel-based alloy containing boron, and the brazing treatment is preferably performed at a temperature in the range of 950 to 1200 占 폚.

본 발명의 경우는 상기 기체안내관과 분리격판 사이의 틈새(A) 부위에 일일이 브레이징 필러액(바인더와 페이스트의 혼합액)을 도포하거나 링(ring) 형태의 시트를 복수개로 만들어 기체안내관마다 하나씩 올려놓은 후에 브레이징 처리하는 방법을 사용하는 것이 아니라, 기체안내관에 대응되는 관통구멍이 형성된 한 장의 시트(sheet)를 분리격판 상에 올려놓고 브레이징 처리하기 때문에 밀봉성 있는 샤워헤드의 제작이 매우 간단하고 신뢰성있게 이루어진다. 단, 분리격판의 크기가 큰 경우에는 시트는 전체형상이 한 장이 아닌 여러개로 나뉜 여러장이 될 수도 있을 것이다.In the case of the present invention, a brazing filler liquid (a mixed solution of a binder and a paste) is individually applied to the gap A between the gas guide pipe and the separation diaphragm, or a plurality of sheets of ring- Instead of using a method of brazing after loading, one sheet on which a through hole corresponding to the gas guide tube is formed is placed on the separating partition plate and brazing is carried out, so that the production of the sealable shower head is very simple And reliable. However, when the size of the separating diaphragm is large, the sheet may be divided into several sheets instead of one sheet as a whole.

도 1은 종래의 다층 샤워헤드(100)를 설명하기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다층 샤워헤드(101)를 설명하기 위한 도면;
도 3은 도 2의 필러시트(filler sheet, 160)를 설명하기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 샤워헤드(101)를 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 다층 샤워헤드(201)를 설명하기 위한 도면;
도 6은 도 5의 분리격판(230)을 위에서 내려다 본 도면;
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 다층 샤워헤드(201')를 설명하기 위한 도면이다.
<부호의 설명>
10, 20, 110, 120, 210: 기체주입관
11, 21, 111, 121, 211: 기체배출구
30, 130, 230: 분리격판
31, 131, 231: 상부공간
32, 132, 232: 하부공간
33, 133, 233, 233': 기체안내관
50, 150, 250: 몸체
100, 101, 201: 다층 샤워헤드
160, 260: 필러시트
160a: 관통구멍1 is a view for explaining a conventionalmulti-layer showerhead 100;
2 is a view for explaining amultilayer showerhead 101 according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a view for explaining afiller sheet 160 of FIG. 2; FIG.
4 is a view for explaining amultilayer showerhead 101 according to a second embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining amultilayer showerhead 201 according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a top view of theseparation diaphragm 230 of FIG. 5;
7 is a view for explaining the multilayer showerhead 201 'according to the fourth embodiment of the present invention.
<Description of Symbols>
10, 20, 110, 120, 210: gas injection tube
11, 21, 111, 121, 211: gas outlet
30, 130, 230: separation diaphragm
31, 131, 231: upper space
32, 132, 232: Lower space
33, 133, 233, 233 ': gas guide pipes
50, 150, 250: body
100, 101, 201: Multi-layer shower head
160, 260: filler sheet
160a: Through hole

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are merely provided to understand the contents of the present invention, and those skilled in the art will be able to make many modifications within the technical scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to these embodiments.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 다층 샤워헤드(101)를 설명하기 위한 도면으로서, 여러기체를 동시에 분사할 수 있는 경우를 설명하기 위한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 다층 샤워헤드(101)는 몸체(150)의 내부 빈공간이 윗판과 아랫판 사이에 설치되는 분리격판(130)에 의해 상하공간(131, 132)으로 분리되며, 상부공간(131)에는 제1기체주입관(110)이 설치되고, 하부공간(132)에는 제2기체주입관(120)이 설치된다.Fig. 2 is a view for explaining themulti-layer showerhead 101 according to the first embodiment of the present invention, for explaining a case in which various gases can be injected at the same time. 2, themulti-layer shower head 101 is separated into upper andlower spaces 131 and 132 by aseparation partition plate 130 provided between an upper plate and a lower plate of thebody 150, The firstgas injection pipe 110 is installed in thespace 131 and the secondgas injection pipe 120 is installed in thelower space 132.

분리격판(130)에는 하부공간(132)을 통과하여 몸체(150)의 아랫판을 관통하도록 기체안내관(133)이 끼워지며, 따라서 기체안내관(133)의 아래쪽 말단부는 제1기체배출구(111)를 이룬다. 몸체(150)의 아랫판에는 제1기체배출구(111)와 중첩되지 않는 위치에 제2기체배출구(121)로서의 역할을 하는 관통구멍이 형성된다.The lower end of thegas guide pipe 133 is connected to thefirst gas outlet 111 through thelower space 132 and thegas guide pipe 133 is inserted through the lower surface of the separatingpartition plate 130 so as to pass through the lower plate of thebody 150, ). A through-hole serving as asecond gas outlet 121 is formed on the lower surface of thebody 150 at a position not overlapping thefirst gas outlet 111.

이러한 구성에 따르면, 제1기체주입관(110)을 통하여 상부공간(131)으로 유입되는 제1기체(110a)는 기체안내관(133)에 의한 제1기체배출구(111)를 통하여 샤워헤드(101)의 하방으로 분사되고, 제2기체주입관(120)을 통하여 하부공간(132)으로 유입되는 제2기체(120a)는 제2기체배출구(121)를 통하여 샤워헤드(101)의 하방으로 분사됨으로써, 샤워헤드(101)를 통하여 공정챔버 내에 복수개의 기체가 독립적으로 동시에 또는 이시에 제공된다.Thefirst gas 110a flowing into theupper space 131 through the firstgas injection pipe 110 is guided through the firstgas discharge port 111 by thegas guide pipe 133 into the shower head And thesecond base 120a flowing into thelower space 132 through the secondgas injection pipe 120 is injected to the lower side of theshower head 101 through thesecond gas outlet 121 By spraying, a plurality of gases in the process chamber are provided independently or simultaneously at the same time through theshowerhead 101.

이 때 분리격판(130)과 기체안내관(133)의 사이에 틈새(A)가 존재하게 되면, 상부공간(131)에 머물던 제1기체(110a)가 하부공간(132)으로 원하지 않게 유입되어 샤워헤드(101)에서 분사되기 전에 이미 하부공간(132)에서 제1기체(110a)와 제2기체(110b)의 혼합이 원하지 않게 이루어져 공정 레시피(recipe)에 맞지 않게 되는 문제가 발생할 수 있으므로, 분리격판(130)과 기체안내관(133) 사이의 틈새(A)를 밀봉하기 위하여 분리격판(130) 상에 필러시트(160)를 설치한다.At this time, if there is a gap A between theseparation diaphragm 130 and thegas guide pipe 133, thefirst base 110a staying in theupper space 131 is undesirably introduced into thelower space 132 Since the mixing of thefirst base body 110a and the second base body 110b in thelower space 132 may be undesirably performed before being sprayed from theshower head 101 to cause a problem of not being compatible with the recipe of the process, Thefiller sheet 160 is installed on theseparation diaphragm 130 to seal the gap A between theseparation diaphragm 130 and thegas guide pipe 133.

도 3은 도 2의 필러시트(filler sheet, 160)를 설명하기 위한 도면이다. 도 2와 결부하여 도 3을 참조하면, 필러시트(160)는 70∼90 중량％의 니켈과 1∼10 중량％의 붕소를 포함하는 40∼70um 두께의 니켈 기반 합금으로 이루어지는 것이 바람직하며, 기체안내관(133)이 설치되어 있는 부위에 대응하여 관통구멍(160a)이 형성되어 있다. 관통구멍(160a)은 고출력 레이저 조사나 습식에칭 등을 통해서 형성될 수 있다.FIG. 3 is a view for explaining afiller sheet 160 of FIG. Referring to FIG. 3, thefiller sheet 160 is preferably made of a nickel-based alloy having a thickness of 40 to 70 um and containing 70 to 90 wt% of nickel and 1 to 10 wt% of boron, A throughhole 160a is formed in correspondence to a portion where theguide tube 133 is installed. The throughhole 160a may be formed through high-power laser irradiation, wet etching or the like.

분리격판(130) 상에 필러시트(160)를 올려놓은 후에 기체안내관(133)을 분리격판(130)에 끼워넣고 950 ∼ 1200℃ 및 10^-1 ∼ 10^-2 torr의 조건에서 브레이징(brazing) 처리하면 필러시트(160)가 용융되는 과정에서 젖음성과 모세관 현상을 통하여 기체안내관(133)과 분리격판(130) 사이의 틈새(A)로 스며들어 틈새(A)가 밀봉 접합된다.After thefiller sheet 160 is placed on the separatingpartition plate 130, thegas guide pipe 133 is fitted into the separatingpartition plate 130 and brazing is performed at 950 to 1200 ° C. and 10^-1 to 10^-2 torr. Thefiller sheet 160 penetrates into the gap A between thegas guide pipe 133 and theseparation diaphragm 130 through the wettability and the capillary phenomenon during the melting of thefiller sheet 160 and the gap A is sealingly bonded.

필러시트(160)는 다양한 가스에 대한 내식성이 강해야 하므로 이렇게 니켈 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 유동성 부여를 위한 붕소량에 따라 약간씩 용융점이 변할 수는 있다. 필러시트(160)의 두께가 너무 두꺼우면 유동성 브레이징 처리시에 유동성 확보에 어려움이 있을 수 있고, 너무 얇으면 틈새(A)를 메우기에 충분치 않을 수 있으므로 이와 같이 적당한 두께가 고려되어야 한다. 그리고 브레이징 온도가 너무 높으면 몸체(150)의 기타 부위가 열처리에 의해 손상될 수 있으므로 진공환경을 만들어 브레이징 온도를 상기와 같이 저하시키는 것이 바람직하다.Since thefiller sheet 160 should have high corrosion resistance against various gases, it is preferable to use the nickel alloy. The melting point may vary slightly depending on the boron content for flowability. If the thickness of thefiller sheet 160 is too thick, it may be difficult to ensure fluidity in the fluidized brazing treatment, and if it is too thin, it may not be enough to fill the gap A, so the appropriate thickness should be considered. If the brazing temperature is too high, other parts of thebody 150 may be damaged by the heat treatment, so that it is desirable to make the vacuum environment and lower the brazing temperature as described above.

이러한 필러시트(160)를 사용하지 않고 디스펜서(dispenser)나 주사기를 사용하여 틈새(A)에 필러(filler)를 주입하여 밀봉 접합되도록 하는 것은 매우 정교한 작업을 반복해야 하기 때문에 시간과 노력면에서 바람직하지 못하고 필러량의 국부적인 가감에 따라 접합부의 신뢰도가 떨어지고 표면 형상 또한 매끄럽지 못하다는 문제가 있다. 그리고 필러시트(180)를 본 발명에서와 같이 구멍이 뚫려 있는 시트(sheet) 형태가 아니라 틈새(A)에 얹힐 수 있는 링(ring) 형상의 것을 일일이 복수개로 만들어 기체안내관(133)의 외주면에 얹은 후에 고온 진공로에서 브레이징(brazing) 처리하여 틈새(A)를 접합시키는 방법도 마찬가지의 단점이 있다.In order to fill the gap A with a filler by using a dispenser or a syringe without using thefiller sheet 160, it is necessary to repeat a very sophisticated operation so that it is preferable in terms of time and effort The reliability of the joint is deteriorated due to the local increase or decrease of the filler amount, and the surface shape is also not smooth. The filler sheet 180 is formed in a ring shape so that the filler sheet 180 can be laid on the gap A instead of a sheet in which holes are formed as in the present invention, And then the gap A is joined by performing a brazing treatment in a high-temperature vacuum furnace.

이와 같이 본 발명은 틈새(A) 부위에 일일이 브레이징 필러액(바인더와 페이스트의 혼합액)을 도포하거나 링(ring) 형태의 시트를 복수개로 만들어 기체안내관(133)마다 하나씩 올려놓은 후에 브레이징 처리하는 방법을 사용하는 것이 아니라, 기체안내관(133)에 대응되는 관통구멍(160a)이 형성된 한 장의 시트(sheet)를 분리격판(130) 상에 올려놓고 브레이징 처리하기 때문에 샤워헤드(101)의 제작이 매우 간단하고 신뢰성있게 이루어진다.As described above, according to the present invention, the brazing filler liquid (mixed liquid of the binder and the paste) is individually applied to the gap A or a plurality of rings-shaped sheets are placed on thegas guide pipes 133 one by one, A single sheet on which the throughhole 160a corresponding to thegas guide pipe 133 is formed is placed on the separatingpartition plate 130 and subjected to brazing treatment so that the production of theshowerhead 101 Is achieved very simply and reliably.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 다층 샤워헤드(101)를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2의 기체안내관(133)을 개량한 것이다. 도 2의 경우 상부공간(131)으로 유입되는 제1기체(110a)는 위에서 밑으로 제공되기 때문에 그 종방향으로의 방향성에 의해 사방의 옆으로 넓게 퍼지지 못하게 되어, 샤워헤드(101)의 가장자리에서의 기체 분사량이 가운데에 비해 작아지게 된다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 기체안내관(133)의 윗단(t)이 분리격판(130)의 위로 돌출되도록 하여 기체안내관(133)과 몸체(150)의 윗면 사이의 틈(g)을 좁게 함으로써 이 부분에서의 유속이 빨라지게 하여 베르누이 정리에 의하여 기체가 옆으로 많이 확산될 수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.Fig. 4 is a view for explaining themultilayer showerhead 101 according to the second embodiment of the present invention, which is an improvement of thegas guide tube 133 of Fig. 2, since thefirst base 110a flowing into theupper space 131 is provided from the top to the bottom, thefirst base 110a can not be spread to the sides of the four sides by the directionality in the longitudinal direction, The gas injection amount of the gas is smaller than that in the middle. 4, the upper end t of thegas guide tube 133 protrudes above the separatingdiaphragm 130, so that the gap g between thegas guide tube 133 and the upper surface of thebody 150 It may be desirable to make the flow rate at this portion faster so that the gas can be diffused more laterally by Bernoulli's theorem.

기체안내관(133)과 몸체(150)의 윗면 사이의 틈(g)이 너무 크면 기체가 충분히 횡방향으로 확산되기 전에 기체안내관(133)을 통하여 주로 중앙부에서 하부공간(130)으로 유입되기 쉽고, 틈(g)이 너무 작으면 기체의 횡방향 흐름이 너무 방해를 받아 공정 균일성이 오히려 떨어지고 와류로 인한 파티클 발생 문제가 생기기 쉬우므로 적절한 선택이 필요하다.If the gap g between thegas guide pipe 133 and the upper surface of thebody 150 is too large, the gas flows into thelower space 130 from the central portion through thegas guide pipe 133 before the gas is sufficiently diffused in the lateral direction If the gap (g) is too small, the lateral flow of the gas is so disturbed that the process uniformity is rather lowered, and particle generation due to the eddy current tends to occur.

제2실시예의 경우에는 기체안내관(133)의 돌출윗단(t)에 기체가 부딪혀 와류가 형성되기 때문에 틈새(A)가 있는 경우 기체가 밑으로 새는 현상이 더 두드러지게 나타나 문제가 더 심각하다. 따라서 본 발명에 따른 필러시트(160)의 설치 필요성이 더 요구된다.In the case of the second embodiment, since the gas bumps against the protruding upper end t of thegas guide tube 133, a phenomenon in which the gas leaks underneath is more serious when the gap A is present . Therefore, the necessity of installing thefiller sheet 160 according to the present invention is further demanded.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 다층 샤워헤드(201)를 설명하기 위한 도면으로서, 대면적에 대해 기체를 균일하게 분사하도록 하는 경우를 설명하기 위한 것이다. 그리고 도 6은 도 5의 분리격판(230)을 위에도 내려다 본 도면이다.FIG. 5 is a view for explaining amultilayer showerhead 201 according to a third embodiment of the present invention, for explaining a case where the gas is uniformly injected into a large area. 6 is a top view of theseparation diaphragm 230 of FIG.

도 5 및 도 6을 참조하면, 다층 샤워헤드(201)는 몸체(250)의 내부 빈공간이 윗판과 아랫판 사이에 설치되는 분리격판(230)에 의해 상하공간(231, 232)으로 분리되며, 상부공간(231)에는 기체주입관(210)이 설치된다. 몸체(250)의 아랫판에는 복수개의 기체배출구(211)가 형성되며, 분리격판(230)에는 상부공간(231)과 하부공간(232)이 연통되도록 기체안내관(233)이 관통 삽입된다. 이 때 기체안내관(233)의 윗단(t)은 도 4에서 설명한 바와 같은 이유로 분리격판(230)의 위로 돌출되도록 설치된다. 물론 기체안내관(233)의 윗단(t)이 분리격판(230)의 위로 돌출되지 않을 수도 있다.5 and 6, themulti-layer shower head 201 is divided into upper andlower spaces 231 and 232 by apartition 230 separating the inner space of thebody 250 from the upper and lower plates, Agas injection pipe 210 is installed in theupper space 231. A plurality ofgas outlets 211 are formed in the lower plate of thebody 250. Agas guide pipe 233 is inserted through theseparate partition 230 so that theupper space 231 and thelower space 232 communicate with each other. At this time, the upper end t of thegas guide pipe 233 is installed to protrude above theseparation diaphragm 230 for the reason described with reference to FIG. Of course, the upper end t of thegas guide pipe 233 may not protrude above theseparation diaphragm 230.

제3실시예에 따르면, 기체주입관(210)을 통하여 상부공간(231)으로 유입되는 기체는 기체안내관(233)의 돌출부(t)에 의해 횡방향으로 넓은 범위까지 순식간에 골고루 확산되면서 기체안내관(233)을 통하여 하부공간(232)으로 유입되어 분산된 후 기체배출구(211)를 통하여 샤워헤드(100)의 하방으로 대면적에 대해서 골고루 분사된다.According to the third embodiment, the gas introduced into theupper space 231 through thegas injection pipe 210 is uniformly dispersed in an instant to a wide range in the transverse direction by the projecting portion t of thegas guide pipe 233, Is introduced into the lower space (232) through the guide pipe (233), is dispersed, and is uniformly sprayed on the large area under the shower head (100) through the gas outlet (211).

이 경우도 도 2의 경우와 마찬가지로 분리격판(230)과 기체안내관(233)의 사이에 틈새(A)가 존재하게 되면, 상부공간(231)에서 횡방향으로 확산하던 기체가 중간에서 원하지 않게 밑으로, 즉 하부공간(232)으로 새어버리게 되어 횡방향으로의 확산량이 작아지게 됨으로써 샤워헤드(201)의 중앙부를 통한 기체분사량이 더 많아지는 문제가 발생하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위하여 제1실시예에서와 같은 필러시트(260)를 분리격판(230) 상에 설치한다.Also in this case, if there is a gap A between the separatingpartition plate 230 and thegas guide pipe 233 as in the case of FIG. 2, the gas diffused in the lateral direction in theupper space 231 is not undesirably That is, into thelower space 232, and the amount of diffusion in the lateral direction becomes smaller, thereby causing a problem that the gas injection amount through the central portion of theshower head 201 becomes larger. In order to prevent this, thefiller sheet 260 as in the first embodiment is installed on theseparation diaphragm 230.

도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 다층 샤워헤드(201')를 설명하기 위한 도면으로서 두 개의 샤워헤드가 중첩되어 설치되는 경우를 설명하기 위한 것이다.FIG. 7 is a view for explaining a multi-layer showerhead 201 'according to a fourth embodiment of the present invention, in which two showerheads are overlapped and installed.

도 7을 참조하면, 상부 샤워헤드(201)는 도 5의 경우와 근본적으로 같으며 단지 기체배출구(211)가 관형태로 밑으로 연장되어 하부 샤워헤드(201')를 관통하도록 설치되며, 하부 샤워헤드(201') 역시 도 5의 경우와 근본적으로 동일하나 단지 기체안내관(233')이 하부 샤워헤드(201')의 윗판, 분리격판, 및 아랫판을 관통하도록 더 설치되는 점이 다르다.Referring to FIG. 7, theupper shower head 201 is basically the same as that of FIG. 5, except that thegas outlet 211 is installed so as to extend downwardly in a tubular shape to penetrate the lower shower head 201 ' The showerhead 201 'is also fundamentally the same as that of FIG. 5 except that the gas guide tube 233' is further provided to penetrate the upper plate, the separating diaphragm, and the lower plate of the lower showerhead 201 '.

실시예 4의 경우에도 기체안내관(233')이 관통하는 부위에 틈새가 존재하면 바람직하지 않기 때문에 앞서와 마찬가지로 필러시트(360)를 샤워헤드 몸체의 윗판, 분리격판, 아랫판에 올려놓고 브레이징 처리하여 밀봉시킨다.Also in the case of Embodiment 4, it is not preferable if there is a gap in the portion where the gas guide pipe 233 'penetrates. Therefore, thefiller sheet 360 is placed on the upper plate, the separating diaphragm and the lower plate of the shower head body, .

산업상 이용가능성Industrial availability

상술한 바와 같이 본 발명의 경우는, 틈새(A) 부위에 일일이 브레이징 필러액(바인더와 페이스트의 혼합액)을 도포하거나 링(ring) 형태의 시트를 복수개로 만들어 기체안내관(133, 233)마다 하나씩 올려놓은 후에 브레이징 처리하는 방법을 사용하는 것이 아니라, 기체안내관(133, 233)에 대응되는 관통구멍(160a)이 형성된 한 장의 시트(sheet)를 분리격판(130, 230) 등에 올려놓고 브레이징 처리하기 때문에 샤워헤드(101, 201, 201'))의 제작이 매우 간단하고 신뢰성있게 이루어진다.As described above, in the case of the present invention, the brazing filler liquid (mixed liquid of the binder and the paste) is applied to the clearance A region individually, or a plurality of rings-shaped sheets are formed to cover thegas guide pipes 133 and 233 A sheet on which the throughholes 160a corresponding to thegas guide pipes 133 and 233 are formed is placed on the separatingdiaphragms 130 and 230 and the brazing process is performed by using brazing Theshowerhead 101, 201, 201 ') can be manufactured very simply and reliably.

Claims (12)

Translated fromKorean

삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete삭제delete윗판과 아랫판 사이에 설치되는 분리격판에 의해 내부 빈공간이 상부공간과 하부공간으로 구분되는 몸체;
상기 상부공간에 설치되는 제1기체주입관;
상기 하부공간에 설치되는 제2기체주입관;
상기 몸체의 아랫판에 형성되는 기체배출구;
상기 몸체의 분리격판 및 아랫판을 관통하도록 설치되는 기체안내관; 및
상기 기체안내관이 설치되어 있는 부위에 대응하도록 관통구멍이 형성되며, 상기 기체안내관이 통과하는 상기 분리격판 및 상기 아랫판에 얹혀진 상태에서 브레이징(brazing) 처리됨으로써 상기 기체안내관과 상기 기체안내관이 관통하는 상기 분리격판 및 상기 아랫판 사이의 틈새를 밀봉 접합하도록 설치되는 필러시트(filler sheet);를 포함하고,
상기 제1기체주입관을 통하여 상기 상부공간으로 유입되는 제1기체는 기체안내관에 의한 제1기체배출구를 통하여 하방으로 분사되고, 상기 제2기체주입관을 통하여 상기 하부공간으로 유입되는 제2기체는 제2기체배출구를 통하여 하방으로 분사되어, 상기 제1,2기체는 상기 몸체 내에서 혼합되지 않고 외부로 분사되는 다층 샤워헤드.A body in which an inner space is divided into an upper space and a lower space by a separation diaphragm provided between an upper plate and a lower plate;
A first gas injection pipe installed in the upper space;
A second gas injection pipe installed in the lower space;
A gas outlet formed on the lower plate of the body;
A gas guide pipe installed to pass through the separating diaphragm and the lower plate of the body; And
A through hole is formed corresponding to a portion where the gas guide pipe is installed and a brazing process is performed in a state of being placed on the separating partition plate and the lower plate through which the gas guide pipe passes, And a filler sheet installed to sealingly bond a gap between the separating partition plate and the lower plate,
The first gas introduced into the upper space through the first gas injection pipe is injected downward through the first gas discharge port by the gas guide pipe and the second gas injected through the second gas injection pipe into the lower space through the second gas injection pipe, Wherein the gas is injected downward through the second gas discharge port so that the first and second gases are injected outside without being mixed in the body.청구항 11에 있어서,
상기 기체안내관의 윗단이,
상기 분리격판의 위로 돌출되는 다층 샤워헤드.The method of claim 11,
The upper end of the gas guide tube
Layer shower head protruding above the separation diaphragm.

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