KR101499100B1 - 가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 가스 분사 유닛은 적어도 일 방향으로 연장 형성되며, 공정 가스를 분사하는 복수의 분사홀을 가지는 인젝터 및 인젝터의 하부가 삽입되는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 내부 공간에서 상기 인젝터의 하부에 위치하도록 설치되어, 상기 인젝터를 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하여, 상기 인젝터와 체결되는 아답터를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태에 의하면, 금속으로 이루어진 아답터를 마련하여,상하 방향으로 연장 형성된 인젝터와, 폭 방향(또는 좌우 방향)으로 연장 형성되며 상기 인젝터에 비해 길이가 짧은 가스 도입부 사이를 체결하여, 상호 연결한다. 다시 말하면, 종래와 같이 인젝터를 바로 가스 도입부에 체결하지 않고, 인젝터, 아답터 및 가스 도입부로 분리 구성하여, 상기 아답터에 의해 인젝터를 가스 도입부와 연결시킨다. 이러한 체결 구조는 비교적 간단한 구성으로 종래와 같이 알파벳 'L'자 형이며, 쿼츠로 이루어진 인젝터를 직접 가스 도입부에 연결하는 체결 구조에 비해, 견고하게 체결 가능하게 하며, 이에 종래와 같이 인젝터의 노즐 하측 부분이 파손되는 문제를 방지할 수 있다.

Description

가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Gas distribution unit and substrate processing apparatus having the same}

본 발명은 가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 파손이 방지되는 가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적인 종형 퍼니스(vertical furnace)는 내부 공간을 가지며 하측이 개방된 통 형상의 튜브, 튜브 내에 배치되며, 상하 방향으로 이격 설치되어 기판이 각기 안착되는 복수의 안착 부재를 가지는 보트, 보트의 연장 방향과 대응하는 방향으로 연장 형성되어 공정 원료를 분사하는 가스 분사 유닛을 포함한다.

가스 분사 유닛은 튜브 내에서 보트와 대응하도록 상하 방향으로 연장되며, 보트를 향해 가스를 분사하는 복수의 분사홀을 가지는 노즐 및 폭 방향으로 연장 형성되어 일단이 노즐의 하부에 연결되고 타단이 튜브 외측으로 돌출된 형상의 배관(이하, 인젝터 배관)을 구비하는 인젝터, 튜브의 외측에 설치되어 일단이 인젝터 배관과 연결되고, 타단이 공정 가스 저장부와 연결되는 가스 도입부를 포함한다. 여기서 노즐과 인젝터 배관의 연결된 형상은 한국공개특허 제10-2010-0073568호에 개시된 바와 같이 대략 한글 자음의 'ㄴ'자 또는 영문 알파벳의 "L'자 형상이며, 쿼츠(quartz)로 이루어지고, 인젝터 배관이 튜브의 외측으로 연장되어 가스 도입부와 상호 체결된다.

한편, 일반적인 인젝터의 경우, 인젝터 배관의 외경이 노즐의 외경에 비해 작도록 제작된다. 보다 상세하게 설명하면, 인젝터 배관과 연결되는 노즐의 하부 영역은 하측으로 갈수록 외경이 작아지도록 경사를 가지는 형상으로 제조되며, 노즐의 하단부에 상기 인젝터 배관이 연결되는데, 인젝터 배관은 노즐의 하단부와 동일하거나 그보다 작은 외경을 가진다. 또한, 한국공개특허 제10-2010-0073568호에서와 같이 노즐(한국공개특허 제10-2010-0073568호의 인젝터)은 보트와 대응하도록 길게 연장되나, 인젝터 배관(한국공개특허 제10-2010-0073568호의 가스 도입구)은 노즐에 비해 그 길이가 많이 짧다. 그런데, 하측에 위치하는 인젝터 배관 및 가스 도입부가 노즐을 지지하기 때문에, 인젝터의 상부 즉, 노즐에 무게 중심이 치중되며, 이는 인젝터를 파손시키는 힘으로 작용한다. 특히, 상하 방향으로 연장된 노즐의 하측 부분에서 파손이 빈번히 발생 된다. 따라서 가스 분사 유닛을 교체하거나, 수리하는 시간 및 비용이 상승하는 문제를 초래한다.

한국공개특허 제10-2010-0073568호

본 발명은 파손을 방지하는 가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 외부의 충격 또는 진동을 흡수하여, 인젝터의 유동 및 분리를 방지하는 가스 분사 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 가스 분사 유닛은, 적어도 일 방향으로 연장 형성되며, 공정 가스를 분사하는 복수의 분사홀을 가지는 인젝터; 및 상기 인젝터의 하부가 삽입되는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 상기 내부 공간에서 상기 인젝터의 하부에 위치하도록 설치되어, 상기 인젝터를 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하여, 상기 인젝터와 체결되는 아답터;를 포함한다.

상기 탄성 부재는 상기 인젝터 및 아답터의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지도록 그 단면의 형상이 중공형의 형상인 것이 바람직하다.

상기 탄성 부재는 스프링을 포함한다.

상기 인젝터의 하단부와 상기 탄성 부재의 상단부 사이에 설치되며, 상기 인젝터 및 아답터의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지는 중공형의 지지 블록을 포함한다.

상기 인젝터 및 지지 블록은 쿼츠(quartz)를 포함하고, 상기 아답터는 금속을 포함한다.

상기 인젝터 하부의 외측부로부터 돌출되도록 형성된 체결 돌기를 포함하고,상기 아답터는 외주면에 상기 체결 돌기가 삽입되는 체결홈부가 마련된다.

상기 인젝터는, 상하 방향으로 연장 형성되며, 복수의 분사홀을 가지는 노즐; 및 상기 노즐의 하부에 연결되며, 상기 아답터의 내부로 삽입 설치되는 삽입관;을 포함하고, 상기 체결 돌기는 상기 삽입관의 외측부에 설치된다.

상기 아답터는, 상기 삽입관이 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 상기 체결홈부가 마련된 체결 몸체; 및 상기 체결 몸체 내부를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 일단이 상기 인젝터의 내부 공간과 연통되고, 타단이 체결 몸체 외부로 돌출된 체결 배관;을 구비하는 체결 부재와, 상기 체결 배관의 타단과 연결된 연결 배관;을 포함한다.

상기 탄성 부재는 상기 체결 몸체 내부에서 상기 체결 몸체의 내벽과 상기 체결 배관 외벽 사이에 위치하도록 설치된다.

상기 체결홈부는, 상기 체결 몸체의 상측 개구로부터 하측 방향으로 연장 형성된 삽입홈; 및 상기 삽입홈과 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 일단이 상기 삽입홈의 하단과 연통되도록 개구되어 있고, 타단이 폐쇄되어, 상기 체결 돌기가 수용되는 제 1 수용홈;을 포함한다.

상기 제 1 수용홈은 상기 삽입홈과 직교하는 방향으로 연장 형성된다.

상기 제 1 수용홈과 연통되도록 상기 제 1 수용홈의 타단의 상측에 마련되는 제 2 수용홈을 포함하고, 상기 제 2 수용홈을 구획하는 상부벽의 높이가 상기 제 2 수용홈을 구획하는 상부벽의 높이에 비해 높다.

본 발명에 따른 가스 분사 유닛의 조립 방법은, 적어도 일 방향으로 연장 형성되며, 외측부에 체결 돌기가 마련된 인젝터를 아답터 내부로 삽입시켜, 상기 체결 돌기가 상기 아답터의 외주면에 마련된 체결홈부 내부로 삽입되도록 하는 과정;상기 아답터 내부로 삽입된 인젝터가 상기 아답터의 내부에 설치된 탄성 부재 상에 위치하여, 탄성 지지되도록 하는 과정;을 포함한다.

상기 인젝터를 상기 아답터 내로 삽입시키는 데 있어서, 상기 인젝터의 외측부에 구비된 체결 돌기를 상기 인젝터의 외주면에 형성되며, 상기 인젝터의 상측 개구로부터 하측 방향으로 연장 형성된 삽입홈 내로 삽입시키는 과정; 상기 인젝터를 회전시켜, 상기 삽입홈 내에 삽입된 체결 돌기를 상기 삽입홈의 하단으로부터 상기 삽입홈과 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 일단이 상기 삽입홈의 하단과 연결되고 타단이 폐쇄된 수용홈 내로 슬라이딩 이동시키는 과정;을 포함한다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간을 형성하는 용기; 상기 용기 내로 이동 가능하며, 복수의 기판을 적재하는 지지대; 상기 용기 내에 설치되는 지지대를 향해 공정 가스를 분사하는 가스 분사 유닛; 을 포함하고, 상기 가스 분사 유닛은, 적어도 일 방향으로 연장 형성되며, 공정 가스를 분사하는 복수의 분사홀을 가지는 인젝터; 및 상기 인젝터의 하부가 삽입되는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 상기 내부 공간에서 상기 인젝터의 하부에 위치하도록 설치되어, 상기 인젝터를 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하여, 상기 인젝터와 체결되는 아답터;를 포함한다.

상기 용기는 상하 방향으로 연장 형성되며, 내부 공간을 가지는 튜브이고, 상기 지지대는 상하 방향으로 연장 형성되어, 상기 튜브 내에 설치되며, 복수의 기판을 상하 방향으로 적재하는 보트이며, 상기 인젝터는 상기 튜브 내에서 상기 보트와 대응하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 보트를 향해 공정 가스를 분사한다.

상기 탄성 부재는 스프링을 포함한다.

상기 인젝터의 하단부와 상기 탄성 부재의 상단부 사이에 설치되며, 상기 인젝터 및 아답터의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지는 중공형의 지지 블록을 포함한다.

상기 인젝터 하부의 외측부로부터 돌출되도록 형성된 체결 돌기를 포함하고,상기 아답터는 외주면에 상기 체결 돌기가 삽입되는 체결홈부가 마련된다.

상기 인젝터는, 상하 방향으로 연장 형성되며, 복수의 분사홀을 가지는 노즐; 및 상기 노즐의 하부에 연결되며, 상기 아답터의 내부로 삽입 설치되는 삽입관;을 포함하고, 상기 체결 돌기는 상기 삽입관의 외측부에 설치된다.

상기 아답터는, 상기 삽입관이 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 상기 체결홈부가 마련된 체결 몸체; 및 상기 체결 몸체 내부를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 일단이 상기 인젝터의 내부 공간과 연통되고, 타단이 체결 몸체 외부로 돌출된 체결 배관;을 구비하는 체결 부재와, 상기 체결 배관의 타단과 연결된 연결 배관;을 포함하고, 상기 탄성 부재는 상기 체결 몸체 내부에서 상기 체결 몸체의 내벽과 상기 체결 배관 외벽 사이에 위치하도록 설치된다.

상기 체결홈부는, 상기 체결 몸체의 상측 개구로부터 하측 방향으로 연장 형성된 삽입홈; 및 상기 삽입홈과 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 일단이 상기 삽입홈의 하단과 연통되도록 개구되어 있고, 타단이 폐쇄되어, 상기 체결 돌기가 수용되는 제 1 수용홈;을 포함한다.

상기 제 1 수용홈과 연통되도록 상기 제 1 수용홈의 타단의 상측에 마련되는 제 2 수용홈을 포함하고, 상기 제 2 수용홈을 구획히는 상부벽의 높이가 상기 제 2 수용홈을 구획하는 상부벽의 높이에 비해 높다.

본 발명의 실시형태에 의하면, 금속으로 이루어진 아답터를 마련하여,상하 방향으로 연장 형성된 인젝터와, 폭 방향(또는 좌우 방향)으로 연장 형성되며 상기 인젝터에 비해 길이가 짧은 가스 도입부 사이를 체결하여, 상호 연결한다. 다시 말하면, 종래와 같이 인젝터를 바로 가스 도입부에 체결하지 않고, 인젝터, 아답터 및 가스 도입부로 분리 구성하여, 상기 아답터에 의해 인젝터를 가스 도입부와 연결시킨다. 이러한 체결 구조는 비교적 간단한 구성으로 종래와 같이 알파벳 'L'자 형이며, 쿼츠로 이루어진 인젝터를 직접 가스 도입부에 연결하는 체결 구조에 비해, 견고하게 체결 가능하게 하며, 이에 종래와 같이 인젝터의 노즐 하측 부분이 파손되는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 인젝터에 마련된 체결 돌기를 아답터에 마련된 체결홈부에 삽입시킨 후, 회전 체결하는 방법으로 체결함으로써, 인젝터의 유동을 방지할 수 있다. 즉, 가스 분사 유닛 내부로 가스 유입 초기에 압력 변화가 발생하고, 이러한 압력 변화가 노즐을 상측으로 미는 힘으로 작용하더라도, 인젝터에 마련된 체결 돌기가 수용홈에 수용되어 있어, 상측으로의 이동이 차단된다. 따라서, 가스 유입 초기에 압력 변화로 인한 노즐의 유동을 방지할 수 있어, 노즐을 재조립할 필요가 없다.

그리고, 아답터 내부에 탄성 부재를 마련하여, 인젝터를 탄성 지지하도록 한다. 따라서, 가스 분사 유닛 또는 인젝터의 외부로부터 충격 또는 미세 진동이 발생되더라도, 탄성 부재가 상기 충격 또는 미세 진동을 흡수하여 완충하는 역할을 한다. 이에, 외부 충격 또는 진동에 의해 인젝터가 아답터에 체결된 상태로 회전하거나, 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 요부를 도시한 분해 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 일부를 확대 도시한 단면도
도 4a는 인젝터와 아답터가 분리되어 있는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 인젝터의 삽입관이 아답터의 체결 몸체 내부로 삽입된 상태를 도시한 도면
도 4a는 체결 돌기가 삽입홈 내로 삽입된 상태이며, 도 4b는 인젝터의 회전에 의해 체결 돌기가 슬라이딩 되어 수용홈에 수용된 상태를 나타내는 도면

이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 요부를 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 유닛의 일부를 확대 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간을 형성하는 용기, 용기 내로 이동 가능하며, 복수의 기판을 적재하는 지지대, 용기 내에 설치되는 지지대를 향해 공정 가스를 분사하는 가스 분사 유닛을 포함한다.

실시예에 따른 기판 처리 장치는 종형 퍼니스(vertical furnace)로서, 상술한 용기가 튜브, 지지대가 보트에 대응할 수 있다. 보다 상세하게, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지며 하측이 개방된 통 형상의 튜브(100), 튜브(100) 내에 배치되며, 상하 방향으로 이격 설치되어 기판이 각기 안착되는 복수의 안착 부재를 가지는 보트(200), 튜브(100)와 연통되는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 튜브(100)의 하부에 연결되어 상부에 튜브(100)가 안착되는 프레임(300), 보트(200)에 적재된 기판을 향해 공정 가스를 분사하는 가스 분사 유닛(4000), 보트(200)의 하부와 연결되어 상기 보트(200)를 회전시키는 회전 부재(500), 프레임(300)의 하부와 체결 및 분리가 가능하여 상기 프레임(300) 또는 튜브(100)의 하측 개구를 개방시키거나, 폐쇄하는 베이스(600)를 포함한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 회전 부재(500)에 회전 동력을 제공하는 회전 동력부, 베이스(600) 및 보트(200)와 연결되어 상기 베이스(600) 및 보트(200)를 승하강시키는 엘리베이터, 가스 분사 유닛(4000)으로 공정 가스를 제공하는 공정 가스 저장부 및 튜브(100)의 외측 주변에 설치된 히터를 포함한다.

튜브(100)는 내부 공간을 가지며, 하측이 개구된 원통 형상으로 제작되며, 프레임(300)의 상부에 위치하여 상기 프레임(300)과 탈착 가능하도록 설치된다. 실시예에 따른 튜브(100)는 상하 방향으로 연장되며 하측이 개구된 돔 형태의 원통형으로 제작되나, 이에 한정되지 않고, 그 내부에 보트(200) 및 가스 분사 유닛(4000)이 설치될 수 있는 내부 공간을 가지는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 튜브(100)는 쿼츠(quartz)를 이용하여 제작되나, 상기 쿼츠(quartz) 이외에 다양한 재료로 제작될 수 있음은 물론이다.

회전 부재(500)는 보트(200)의 하부와 연결되어 상기 보트(200)를 지지하며, 회전 동력부(미도시)의 동작에 의해 회전함으로써, 보트(200)를 회전시킨다. 실시예에 따른 회전 부재(500)는 플레이트 형상의 턴 테이블(turn table)이나, 이에 한정되지 않고 보트(200)를 지지하여 회전시킬 수 있는 어떠한 수단이 사용되어도 무방하다.

베이스(600)는 튜브(100) 및 프레임(300)의 하측에 배치되어, 상기 튜브(100) 및 프레임(300)을 지지하고, 각각의 하측 개구를 폐쇄하는 역할을 한다. 이를 위해 베이스(600)는 튜브(100) 및 프레임(300)에 비해 큰 폭으로 제작되며, 그 상부에 튜브(100), 프레임(300) 및 회전 부재(500)가 배치된다. 이때, 튜브(100) 및 프레임(300)은 베이스(600)와 탈착 가능하도록 설치되며, 회전 부재(500)는 베이스(600)와 결합 고정되는 것이 바람직하다. 이에, 엘리베이터(미도시)의 동작에 의해 회전 부재(500) 및 보트(200)가 함께 승하강 한다.

실시예에 따른 가스 분사 유닛(4000)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공정 가스가 흐르는 내부 공간을 가지며, 튜브(100) 내에 설치된 보트(200)를 향해 공정 가스를 분사하는 인젝터(4100), 상기 인젝터(4100)의 하부가 삽입되는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 상기 내부 공간에 설치되어, 상기 인젝터(4100)의 하단부를 탄성 지지하는 탄성 부재(4314)를 구비하여, 일단이 상기 인젝터(4100)와 체결되는 아답터(4300), 일단이 프레임(300)의 외측부에 연결되고, 타단이 공정 가스가 저장된 가스 저장부(미도시)에 연결되어 아답터(4300) 내로 가스를 공급하는 가스 도입부(4500)를 포함한다.

인젝터(4100)는 보트(200)의 연장 방향과 대응하는 방향 즉, 길이 방향 또는 상하 방향으로 연장 형성되며, 공정 가스가 흐르는 내부 공간을 가지고, 복수의 분사홀(4111)을 가지는 노즐(4110) 및 노즐(4110)의 내부와 연통되는 내부 공간을 가지며, 일단이 노즐(4110)의 하부에 연결되고 타단이 후술되는 아답터(4300)의 체결 부재(4310)의 내부로 삽입 설치되는 삽입관(4120)을 포함한다. 실시예에 따른 노즐(4110) 및 삽입관(4120)은 예컨대, 쿼츠(quartz)로 이루어지나, 이에 한정되지 않고 다양한 재료로 변경 가능하다.

노즐(4110)은 내부 공간을 가지며 하측이 개방된 통 형상이며, 삽입관(4120)과 연결되는 노즐(4110)의 적어도 하부 영역은 하측으로 갈수록 외경이 점차 작아지도록 경사부(4112)를 가지는 형상일 수 있다. 이러한 노즐(4110)에는 복수의 분사홀(4111)이 마련되는데, 복수의 분사홀(4111)은 체결 돌기(4200)의 상측에 위치하여, 상하 방향으로 상호 이격 된다.

삽입관(4120)은 내부 공간을 가지고 상측 및 하측이 개방된 통 형상이며, 노즐(4110) 하단부의 외경에 비해 큰 외경을 가지도록 형성될 수 있다. 한편, 노즐(4110)은 보트(200)와 대응하도록 연장 형성되기 때문에 길이가 긴 반면, 삽입관(4120)은 노즐(4110)에 비해 길이가 짧다.

체결 돌기(4200)는 삽입관(4120)의 외주면 또는 외측에 형성되어 돌출된 형상으로, 실시예에 따른 체결 돌기(4200)는 그 단면의 형상이 원형이다. 하지만, 체결 돌기(4200)의 형상은 이에 한정되지 않고 삽입관(4120)의 외측부로부터 돌출된 다양한 형상 예컨대, 원형 또는 다각형 형상의 돌기 형상으로 변경 가능하다.

아답터(4300)는 삽입관(4120)이 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지며, 상하 방향으로 연장 형성되며, 외측부에 체결홈부(4313)이 마련된 체결 부재(4310), 체결 부재(4310)의 외측에 설치되어 일단이 상기 체결 부재(4310)과 연결되고, 타단이 가스 도입부(4500)에 연결된 연결 배관(4330)을 포함한다.

체결 부재(4310)는 삽입관(4120)이 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지며, 상하 방향으로 연장 형성되며, 외측부에 체결홈부(4313)이 마련된 체결 몸체(4311), 체결 몸체(4311) 내부를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 일단이 상기 인젝터(4100)의 내부 공간과 연통되고, 타단이 체결 몸체(4311) 외부로 돌출된 체결 배관(4312), 체결 몸체(4311) 내부에서 체결 배관(4312)의 외주면 주위를 둘러싸도록 설치되어, 상기 체결 몸체(4311) 내부로 삽입되는 삽입관(4120)의 하부를 탄성 지지하는 탄성 부재(4314), 삽입관(4120)의 하부와 탄성 부재(4314)의 상부 사이에 설치되어, 상기 삽입관(4120)의 하부를 지지하며, 삽입관(4120) 및 체결 몸체(4311)의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지는 중공형의 지지 블록(4315)을 포함한다.

체결 몸체(4311)는 상하 방향으로 연장 형성되어, 노즐(4110)의 외경, 보다 구체적으로는 삽입관(4120)의 외경에 비해 큰 내경을 가지는 원통형의 형상이다. 실시예에 따른 체결 몸체(4311)는 고온에서 내식성이 강한 재료인 금속으로 제조된다. 체결 배관(4312)은 이러한 체결 몸체(4311)의 내측벽과 이격되도록 설치되며, 체결 몸체(4311)의 내측벽과 체결 배관(4312) 사이의 이격 공간에 탄성 부재(4314)가 설치된다. 그리고, 탄성 부재(4314)의 상부에 지지 블록(4315)이 설치되며, 인젝터(4100)의 체결 시에, 상기 인젝터(4100)의 하단 즉, 삽입관(4120)이 체결 몸체(4311)의 내측벽과 체결 배관(4312) 사이의 이격 공간으로 삽입되며, 이때 삽입관(4120)의 하단이 지지 블록(4315)의 상부와 접촉되도록 체결된다.

이를 위해, 체결 배관(4312)의 외경은 삽입관(4120)의 내경에 비해 작게 형성되어, 삽입관(4120)이 체결 몸체(4311) 내부로 삽입될 때, 상기 체결 배관(4312)은 삽입관(4120) 내부로 삽입 설치된다.

체결홈부(4313)은 체결 몸체(4311)의 외주면에 형성되며, 인젝터(4100)가 아답터(4300)에 체결 고정될 수 있도록 체결 돌기(4200)를 체결 수용하는 공간이다. 이러한 체결홈부(4313)은 체결 돌기(4200)가 삽입될 수 있도록 일단이 개구되어 있고, 타단은 폐쇄되어 있다. 보다 구체적으로 실시예에 따른 체결홈부(4313)은 대략 한글 자음의 'ㄴ'자 형상으로, 체결 몸체(4311)의 상측 개구로부터 하측 방향으로 연장 형성된 삽입홈(4313a) 및 삽입홈(4313a)과 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 일단이 상기 삽입홈(4313a)의 하단과 연통되도록 개구되고, 타단이 폐쇄되어 있는 수용홈(4313b)을 포함한다.

여기서 삽입홈(4313a)은 체결 돌기(4200)가 삽입되는 통로의 역할을 하는 공간으로서, 상하 방향으로 연장 형성되며, 상단 및 하단이 개구된 형상이며, 체결 돌기(4200)에 비해 상하 방향의 길이(즉, 높이)가 길도록 형성된다. 실시예에 따른 수용홈(4313b)는 삽입홈(4313a)의 하단으로부터 상기 삽입홈(4313a)과 직교하는 방향으로 연장 형성되며, 상술한 바와 같이 일단이 삽입홈(4313a)의 하단과 연통되도록 개구되어 있고, 타단은 폐쇄되어 있는 제 1 수용홈(4613b-1)과, 제 1 수용홈(4313b-1)과 연통되도록 상기 제 1 수용홈(4313b-1)의 타단으로부터 상측 방향으로 연장 형성된 제 2 수용홈(4313b-2)를 포함한다. 여기서 제 1 수용홈(4313b-1)은 바람직하게는 삽입홈(4313a)과 직교하는 방향으로 연장 형성되며, 상술한 바와 같이 일단이 삽입홈(4313a)의 하단과 연통되도록 개구되어 있고, 타단은 폐쇄되어 있다. 이때 제 1 수용홈(4313b-1)의 폭 방향(좌우 방향) 길이는 체결 돌기(4200)의 폭 방향(좌우 방향)의 길이에 비해 길도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 수용홈(4313b-2)은 제 1 수용홈(4313b-1)과 연통되도록 하측이 개방되어 있는 반 원 형상으로, 상기 제 1 수용홈(4313b-1) 타단의 상측에 마련된다. 이에, 제 2 수용홈(4313b-2)를 구획하는 상부벽(체결 몸체(4311)의 일부)은 제 1 수용홈(4313b-1)을 구획하는 상부벽에 비해 높게 위치하며, 이에 따라 제 2 수용홈(4313b-2)를 구획하는 벽과 은 제 1 수용홈(4313b-1)을 구획하는 벽 사이에 단차가 마련된다. 따라서 체결 돌기가 제 2 수용홈(4313b-2)에 수용되어 체결되어 있을 때, 상술한 단차에 의해 제 2 수용홈(4313b-2)의 외부로 이탈되지 않는다.

탄성 부재(4314)는 체결 몸체(4311) 내부에서 체결 배관(4312) 외주면의 주위를 둘러싸도록 설치된다. 즉, 탄성 부재(4314)는 체결 몸체(4311) 내부에서, 상기 체결 몸체(4311)의 내측벽과 체결 배관(4312)의 외측벽 사이에 설치된다. 이를 위해 탄성 부재(4314)는 그 내부로 체결 배관(4312)이 통과할 수 있도록 그 횡단면의 형상이 중공형인 것이 바람직하다. 실시예에 따른 탄성 부재(4314)는 스프링(spring)이며, 상기 스프링은 체결 몸체(4311) 내부에서 체결 배관(4312)의 외주면을 둘러싸도록 설치된다.

이러한 탄성 부재(4314)는 아답터(4300)의 체결 몸체(4311) 내부로 인젝터(4100)의 삽입관(4120)이 삽입되었을 때, 인젝터(4100)를 탄성 지지하는 것으로, 외부의 충격 또는 미세 진동을 흡수하여, 상기 인젝터(4100)가 아답터(4300)에 체결된 상태로 회전하거나, 분리되는 것을 방지한다.

지지 블록(4315)은 체결 몸체(4311) 내부에서 탄성 부재(4314)의 상부에 안착되도록 설치되어, 삽입관(4312)의 하단부와 접촉됨으로써, 상기 삽입관(4312)를 지지한다. 이를 위해 삽입관(4312) 및 체결 배관(4312)의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지는 중공형 예컨대, 링(ring) 형상이며, 삽입관(4120)의 외경에 비해 크거나 동일한 외경을 가지도록 형성된다.

한편, 상술한 바와 같이 인젝터(4100)의 노즐(4110) 및 삽입관(4120)은 쿼츠(quartz)로 이루어지고, 탄성 부재(4314)는 금속 또는 합금으로 제조된다. 이에 실시예에서는 지지 블록(4315)을 삽입관(4120)과 동일한 재료인 쿼츠(quartz)를 이용하여 제조한다.

연결 배관(4330)은 폭 방향(또는 좌우 방향)으로 연장 형성되어, 타단이 프레임(300)의 측부를 관통하여 돌출되도록 설치된다.

가스 도입부(4500)는 프레임(300)의 외측에 위치하며, 일단이 상기 프레임(300)의 외측부와 접합되도록 설치되는 제 1 도입관(4510a), 일단이 제 1 도입관(4510a)의 타측 내부로 삽입되도록 설치되어 제 1 도입관(4510a)과 연결되고, 타단이 가스 저장부와 연결되는 제 2 도입관(4510b), 제 1 도입관(4510a)과 제 2 도입관(4510b)이 연결되는 부위에서, 제 1 도입관(4510a)과 제 2 도입관(4510b) 사이에 설치된 오링(4530), 제 1 도입관(4510a)과 제 2 도입관(4510b)의 연결 부위의 외측을 둘러 싸도록 설치되어 제 1 도입관(4510a)과 제 2 도입관(4510b)을 상호 체결 및 고정하는 고정 부재(4520)를 포함한다. 여기서, 연결 배관(4330)은 일부가 제 1 도입관(4510a) 내부를 통과하도록 연장 형성되어, 타단이 제 2 도입관(4510b)와 연통된다.

이하에서는 도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가스 분사 유닛(4000)의 조립 방법을 설명한다. 도 4a는 인젝터와 아답터가 분리되어 있는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 인젝터의 삽입관이 아답터의 체결 몸체 내부로 삽입된 상태를 도시한 도면이다. 여기서, 도 4a는 체결 돌기가 삽입홈 내로 삽입된 상태이며, 도 4b는 인젝터의 회전에 의해 체결 돌기가 슬라이딩 되어 수용홈에 수용된 상태를 나타내는 도면이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 인젝터(4100) 및 아답터(4300)를 준비한다. 이때, 아답터(4300)의 체결 몸체(4311) 내부에는 탄성 부재(4314)와 지지 블록(4315)이 설치되어 있는 상태이다.

이후, 도 4b와 같이 인젝터(4100)의 하부, 보다 상세하게는 삽입관(4120)을 아답터(4300)의 체결 몸체(4311) 내부로 삽입시키는데, 삽입관(4120)의 외주면에 구비된 체결 돌기(4200)가 체결 몸체(4311)의 외주면에 형성된 삽입홈(4313a)을 통과하도록 상기 삽입관(4120)을 체결 몸체(4311) 내부로 삽입시킨다. 이때, 체결 몸체(4311) 내부로 삽입되는 삽입관(4120)의 하부 또는 하단이 상기 체결 몸체(4311) 내부에 설치된 지지 블록(4315) 상에 안착되도록 삽입되며, 인젝터(4100)의 무게에 의해 지지 블록(4315) 하측에 위치하는 탄성 부재(4314)가 압축된다.

이어서, 인젝터(4100)를 하부 방향 또는 아답터(4300) 방향으로 가압하면서 상기 인젝터(4100)를 회전시켜, 체결 돌기(4200)를 제 1 수용홈(4313b-1) 내로 슬라이딩 이동시킨다. 체결 돌기(4200)가 제 1 수용홈(4313b-1)의 타단까지 슬라이딩 이동되면, 인젝터(4100)를 하측으로 미는 힘 또는 가압하고 있는 힘을 해제한다. 이로 인해, 탄성 부재(4314)가 이완되어, 상기 탄성 부재(4314) 상에 지지되어 있던 인젝터(4100)가 소정 거리 상승한다. 이때, 인젝터(4100)에 마련된 체결 돌기(4200) 역시 소정 거리 상승하여 제 2 수용홈(4313b-2) 내에 수용되며, 상승하던 중 상기 제 2 수용홈(4313b-2)의 상부벽에 의해 그 이동이 차단된다. 이에, 체결 돌기(4200)가 제 2 수용홈(4313b-2) 내에 수용되어 고정된 상태를 유지함에 따라, 인젝터(4100)가 아답터(4300)와 체결된다.

이와 같은 방법으로 체결 돌기(4200)를 체결홈부(4313) 내로 삽입시켜 수용되도록 함에 따라, 삽입관(4120)이 체결 몸체(4311)의 내측벽과 체결 배관(4312) 사이에 마련된 이격 공간에 위치하도록 삽입되며, 체결 배관(4312)은 삽입관(4120) 내부로 삽입 체결된다. 또한, 이때 삽입관(4120)은 그 하단이 체결 몸체(4311) 내부에 설치된 지지 블록(4315)의 상부와 접촉하도록 삽입되며, 이때 인젝터(4100)의 무게에 의해 탄성 부재(4314)가 압축되고, 이에 따라 인젝터(4100)가 탄성 부재(4314)에 의해 탄성 지지 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시형태에 의하면, 쿼츠로 이루어지며, 상하 방향으로 연장 형성된 인젝터(4100)와, 폭 방향(또는 좌우 방향)으로 연장 형성되며 상기 인젝터(4100)에 비해 길이가 짧은 가스 도입부(4500) 사이에 금속으로 이루어진 별도의 아답터(4300)를 상술한 방법으로 체결하여, 상기 인젝터(4100)와 가스 도입부(4500)를 상호 연결한다. 다시 말하면, 종래와 같이 인젝터(4100)를 바로 가스 도입부(4500)에 체결하지 않고, 인젝터(4100), 아답터(4300) 및 가스 도입부(4500)로 분리 구성하여, 상기 아답터(4300)에 의해 인젝터(4100)를 가스 도입부(4500)와 연결시킨다. 이러한 체결 구조는 종래와 같이 알파벳 'L'자 형이며, 쿼츠로 이루어진 인젝터를 직접 가스 도입부에 연결하는 체결 구조에 비해, 견고하게 체결 가능하게 하며, 이에 종래와 같이 인젝터의 노즐 하측 부분이 파손되는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 인젝터(4100)에 마련된 체결 돌기(4200)를 체결 부재(4310)에 마련된 체결홈부(4313)에 회전 체결하는 방법을 취함으로써, 인젝터(4100)의 유동을 방지할 수 있다. 즉, 가스 분사 유닛(4000) 내부로 가스 유입 초기에 압력 변화가 발생하고, 이러한 압력 변화가 노즐(4110)을 상측으로 미는 힘으로 작용하더라도, 인젝터(4100)에 마련된 체결 돌기(4200)가 제 2 수용홈(4313b-2)에 수용되어 있어, 상측으로의 이동이 차단된다. 따라서, 가스 유입 초기에 압력 변화로 인한 노즐(4110)의 유동을 방지할 수 있어, 노즐(4110)을 재조립할 필요가 없다.

그리고, 아답터(4300) 내부에 탄성 부재(4314)를 마련하여, 인젝터(4100)를 탄성 지지하도록 한다. 따라서, 가스 분사 유닛(4000), 인젝터(4100) 또는 아답터(4300)의 외부로부터 충격 또는 미세 진동이 발생되더라도, 탄성 부재(4314)가 상기 충격 또는 미세 진동을 흡수하여 완충하는 역할을 한다. 이에, 외부 충격 또는 진동에 의해 인젝터(4100)가 아답터(4300)에 체결된 상태로 회전하거나, 분리되는 것을 방지할 수 있다.

4000: 가스 분사 유닛 4100: 인젝터
4110: 노즐 4120: 삽입관
4200: 체결 돌기 4300: 아답터
4310: 체결 부재 4311: 체결 몸체
4312: 체결 배관 4313: 체결홈부
4313a: 삽입홈 4313b: 수용홈
4313b-1: 제 1 수용홈 4313b-2: 제 2 수용홈
4314: 탄성 부재 4315: 지지 블록

Claims (23)

1. 적어도 일 방향으로 연장 형성되며, 공정 가스를 분사하는 복수의 분사홀을 가지는 인젝터; 및
   상기 인젝터의 하부가 삽입되는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 상기 내부 공간에서 상기 인젝터의 하부에 위치하도록 설치되어, 상기 인젝터를 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하여, 상기 인젝터와 체결되는 아답터;
   를 포함하고,
   상기 아답터는,
   상기 인젝터가 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지는 통 형상인 체결 몸체; 및
   상기 체결 몸체 내부를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 일단이 상기 인젝터의 내부 공간과 연통되고, 타단이 체결 몸체 외부로 돌출된 체결 배관;
   을 구비하는 체결 부재를 포함하고,
   상기 탄성 부재는 상기 체결 몸체 내부에서 상기 체결 몸체의 내벽과 상기 체결 배관 외벽 사이에 위치하도록 설치되는 가스 분사 유닛.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성 부재는 상기 인젝터 및 아답터의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지도록 그 단면의 형상이 중공형의 형상인 가스 분사 유닛.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 탄성 부재는 스프링을 포함하는 가스 분사 유닛.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 인젝터의 하단부와 상기 탄성 부재의 상단부 사이에 설치되며, 상기 인젝터 및 아답터의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지는 중공형의 지지 블록을 포함하는 가스 분사 유닛.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 인젝터 및 지지 블록은 쿼츠(quartz)를 포함하고, 상기 아답터는 금속을 포함하는 가스 분사 유닛.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 인젝터 하부의 외측부로부터 돌출되도록 형성된 체결 돌기를 포함하고,
   상기 아답터는 외주면에 상기 체결 돌기가 삽입되는 체결홈부가 마련된 가스 분사 유닛.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 인젝터는,
   상하 방향으로 연장 형성되며, 복수의 분사홀을 가지는 노즐; 및
   상기 노즐의 하부에 연결되며, 상기 아답터의 내부로 삽입 설치되는 삽입관;
   을 포함하고,
   상기 체결 돌기는 상기 삽입관의 외측부에 설치되는 가스 분사 유닛.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 체결 몸체에는 상기 체결홈부가 마련되며, 상기 체결 배관의 타단과 연결된 연결 배관을 포함하는 가스 분사 유닛.
9. 삭제
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 체결홈부는,
    상기 체결 몸체의 상측 개구로부터 하측 방향으로 연장 형성된 삽입홈; 및
    상기 삽입홈과 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 일단이 상기 삽입홈의 하단과 연통되도록 개구되어 있고, 타단이 폐쇄되어, 상기 체결 돌기가 수용되는 제 1 수용홈;
    을 포함하는 가스 분사 유닛.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 수용홈은 상기 삽입홈과 직교하는 방향으로 연장 형성된 가스 분사 유닛.
12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 수용홈과 연통되도록 상기 제 1 수용홈의 타단의 상측에 마련되는 제 2 수용홈을 포함하고,
    상기 제 2 수용홈을 구획하는 상부벽의 높이가 상기 제 2 수용홈을 구획하는 상부벽의 높이에 비해 높은 가스 분사 유닛.
13. 적어도 일 방향으로 연장 형성되며, 외측부에 체결 돌기가 마련된 인젝터를 아답터 내부로 삽입시켜, 상기 체결 돌기가 상기 아답터의 외주면에 마련된 체결홈부 내부로 삽입되도록 하는 과정;
    상기 아답터 내부로 삽입된 인젝터가 상기 아답터의 내부에 설치된 탄성 부재 상에 위치하여, 탄성 지지되도록 하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 아답터는 상기 인젝터가 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지는 통 형상인 체결 몸체 및 상기 체결 몸체 내부를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 일단이 상기 인젝터의 내부 공간과 연통되고, 타단이 체결 몸체 외부로 돌출된 체결 배관을 구비하는 체결 부재를 포함하고,
    상기 탄성 부재는 상기 체결 몸체 내부에서 상기 체결 몸체의 내벽과 상기 체결 배관 외벽 사이에 위치하도록 설치되며,
    상기 인젝터는 상기 체결 몸체의 내측벽과 체결 배관 사이에 마련된 이격 공간에 위치하도록 삽입되어, 상기 탄성 부재 상에 위치하여, 탄성 지지되도록 하는 가스 분사 유닛의 조립 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 인젝터를 상기 아답터 내로 삽입시키는 데 있어서,
    상기 인젝터의 외측부에 구비된 체결 돌기를 상기 인젝터의 외주면에 형성되며, 상기 인젝터의 상측 개구로부터 하측 방향으로 연장 형성된 삽입홈 내로 삽입시키는 과정;
    상기 인젝터를 회전시켜, 상기 삽입홈 내에 삽입된 체결 돌기를 상기 삽입홈의 하단으로부터 상기 삽입홈과 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 일단이 상기 삽입홈의 하단과 연결되고 타단이 폐쇄된 수용홈 내로 슬라이딩 이동시키는 과정;
    을 포함하는 가스 분사 유닛의 조립 방법.
15. 내부 공간을 형성하는 용기;
    상기 용기 내로 이동 가능하며, 복수의 기판을 적재하는 지지대;
    상기 용기 내에 설치되는 지지대를 향해 공정 가스를 분사하는 가스 분사 유닛;
    을 포함하고,
    상기 가스 분사 유닛은,
    적어도 일 방향으로 연장 형성되며, 공정 가스를 분사하는 복수의 분사홀을 가지는 인젝터; 및
    상기 인젝터의 하부가 삽입되는 내부 공간을 가지는 통 형상이며, 상기 내부 공간에서 상기 인젝터의 하부에 위치하도록 설치되어, 상기 인젝터를 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하여, 상기 인젝터와 체결되는 아답터;
    를 포함하고,
    상기 아답터는,
    상기 인젝터가 삽입될 수 있는 내부 공간을 가지는 통 형상인 체결 몸체; 및
    상기 체결 몸체 내부를 상하 방향으로 관통하도록 설치되며, 일단이 상기 인젝터의 내부 공간과 연통되고, 타단이 체결 몸체 외부로 돌출된 체결 배관;
    을 구비하는 체결 부재를 포함하고,
    상기 탄성 부재는 상기 체결 몸체 내부에서 상기 체결 몸체의 내벽과 상기 체결 배관 외벽 사이에 위치하도록 설치되는 기판 처리 장치.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 용기는 상하 방향으로 연장 형성되며, 내부 공간을 가지는 튜브이고,
    상기 지지대는 상하 방향으로 연장 형성되어, 상기 튜브 내에 설치되며, 복수의 기판을 상하 방향으로 적재하는 보트이며,
    상기 인젝터는 상기 튜브 내에서 상기 보트와 대응하는 방향으로 연장 형성되어, 상기 보트를 향해 공정 가스를 분사하는 기판 처리 장치.
17. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 탄성 부재는 스프링을 포함하는 기판 처리 장치.
18. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 인젝터의 하단부와 상기 탄성 부재의 상단부 사이에 설치되며, 상기 인젝터 및 아답터의 내부 공간과 연통되는 개구를 가지는 중공형의 지지 블록을 포함하는 기판 처리 장치.
19. 청구항 17에 있어서,
    상기 인젝터 하부의 외측부로부터 돌출되도록 형성된 체결 돌기를 포함하고,
    상기 아답터는 외주면에 상기 체결 돌기가 삽입되는 체결홈부가 마련된 기판 처리 장치.
20. 청구항 19에 있어서,
    상기 인젝터는,
    상하 방향으로 연장 형성되며, 복수의 분사홀을 가지는 노즐; 및
    상기 노즐의 하부에 연결되며, 상기 아답터의 내부로 삽입 설치되는 삽입관;
    을 포함하고,
    상기 체결 돌기는 상기 삽입관의 외측부에 설치되는 기판 처리 장치.
21. 청구항 20에 있어서,
    상기 체결 몸체에는 상기 체결홈부가 마련되며,
    상기 체결 배관의 타단과 연결된 연결 배관을 포함하는 기판 처리 장치.
22. 청구항 21에 있어서,
    상기 체결홈부는,
    상기 체결 몸체의 상측 개구로부터 하측 방향으로 연장 형성된 삽입홈; 및
    상기 삽입홈과 교차하는 방향으로 연장 형성되며, 일단이 상기 삽입홈의 하단과 연통되도록 개구되어 있고, 타단이 폐쇄되어, 상기 체결 돌기가 수용되는 제 1 수용홈;
    을 포함하는 기판 처리 장치.
23. 청구항 22에 있어서,
    상기 제 1 수용홈과 연통되도록 상기 제 1 수용홈의 타단의 상측에 마련되는 제 2 수용홈을 포함하고,
    상기 제 2 수용홈을 구획히는 상부벽의 높이가 상기 제 2 수용홈을 구획하는 상부벽의 높이에 비해 높은 기판 처리 장치.

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