KR101577324B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR101577324B1
KR101577324B1 KR1020140074190A KR20140074190A KR101577324B1 KR 101577324 B1 KR101577324 B1 KR 101577324B1 KR 1020140074190 A KR1020140074190 A KR 1020140074190A KR 20140074190 A KR20140074190 A KR 20140074190A KR 101577324 B1 KR101577324 B1 KR 101577324B1
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조민철
김경민
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(주)티티에스
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Abstract

본 발명에 따른 플렌지 유닛은 내부에서 기판을 처리하는 튜브의 일측에 위치하여 튜브를 지지하며, 튜브의 내부 공간과 연통되는 빈 공간을 가지는 중공형의 형상이고, 외측면을 따라 상기 빈 공간이 위치한 측 방향으로 형성된 홈이 마련된 플렌지 바디, 플렌지 바디의 내부에서, 홈의 상측 위치에 매설되도록 설치되어, 상기 플렌지 바디를 가열하는 상부 발열체, 플렌지 바디의 내부에서, 상기 홈의 하측의 위치에 매설되도록 설치되어, 상기 플렌지 바디를 가열하는 하부 발열체를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면 플렌지 바디를 균일하게 가열할 수 있다. 즉, 종래에는 플렌지 바디의 홈에 블록 형상의 복수의 발열체가 삽입되도록 설치되는데, 이때 복수의 발열체와 플렌지 바디 간의 접촉 면적이 고르지 않아, 플렌지 바디의 온도가 균일하지 않은 문제가 있었으며, 이는 플렌지 내벽에 파우더가 점착 및 고착되는 문제를 발생시켰다. 그러나 본 발명에서는 플렌지 바디 내부 즉, 상부 바디 및 하부 바디 각각에 라인 형상의 발열체를 각각 매설하여 설치함으로써, 종래에 비해 플렌지 바디의 내측면을 균일하게 가열할 수 있으며, 이로 인해 에 파우더가 점착 및 고착되는 문제를 종래에 비해 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treatmenting substrate}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조가 단순하며 유지 보수 작업이 간단한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 종형 퍼니스(vertical furnace) 형태의 기판 처리 장치는 한국공개특허 10-2010-0073568에도 개시된 바와 같이, 튜브 보트 및 인젝터를 포함한다. 일반적인 종형 퍼니스(vertical furnace) 형태의 기판 처리 장치를 보다 구체적으로 설명하면, 내부 공간을 가지며 하측이 개방된 통 형상이며, 상하 방향으로 연장 형성된 튜브, 튜브 내에 배치되며, 상하 방향으로 이격 설치되어 기판이 각기 안착되는 복수의 안착 부재를 가지는 보트, 튜브와 연통되는 내부 공간을 가지며, 튜브의 하부에 연결되어 상부에 튜브가 안착 지지되는 플렌지 유닛, 보트에 적재된 기판을 향해 공정 가스를 분사하는 복수의 인젝터, 보트의 하부와 연결되어 상기 보트를 회전시키는 회전 부재, 상기 플렌지 유닛 또는 튜브의 하측 개구를 개방시키거나, 폐쇄하는 베이스, 각각이 플렌지 유닛을 관통하도록 삽입 설치되어 튜브 내의 복수의 인젝터와 연결되며, 각 인젝터로 공정을 위한 가스를 공급하는 복수의 가스 공급 라인, 플렌지 유닛을 관통하도록 삽입 설치되어 플렌지 유닛의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함한다.
플렌지 유닛은 튜브의 내부 공간과 연통되는 빈 공간을 가지는 중공형의 형상으로, 튜브와 베이스 사이에 설치되어, 튜브를 지지 고정하며, 외측으로부터 내측 방향으로 마련된 홈이 외주면을 따라 형성된 플렌지 바디, 각각이 플렌지 바디의 홈에 삽입되도록 설치된 복수의 발열체, 즉 히터, 홈과 대향하는 플렌지 바디의 일부를 관통하도록 설치되며, 각각의 일단이 인젝터와 연결되고 타단이 가스 공급 라인과 연결된 복수의 가스 공급 포트, 홈과 대향하는 플렌지 바디의 일부를 관통하도록 설치되며, 온도 센서를 지지 고정하는 센서 포트를 포함한다. 여기서 발열체는 블록 형상의 운모 히터로서, 복수개로 마련되어 플렌지 바디에 마련된 홈에 상호 이격 설치되고, 각각의 발열체의 양 단에는 전원 인가 라인이 연결된다. 또한 복수의 가스 공급 포트 각각은 상술한 바와 같이 복수의 가스 공급 라인과 각기 연결되고, 센서 포트는 온도 센서와 연결된다.
이에, 복수의 히터, 복수의 가스 공급 포트, 가스 공급 라인, 센서 포트 및 온도 센서의 설치 위치가 플렌지 바디의 홈과 대향하는 플렌지 바디 영역에 집중 설치된다. 즉, 많은 구성 요소가 플렌지 바디의 홈과 대향하는 위치에 집중 설치되며, 전원 인가 라인, 복수의 가스 공급 라인, 온도 센서가 홈을 경유하여 플렌지 바디에 설치됨에 따라, 설치 구성 요소가 일부 영역에 집중되어 설치 구조가 복잡한 문제가 있다. 또한, 복수의 가스 공급 포트 및 복수의 가스 공급 라인, 온도 센서 및 센서 포트 중 적어도 어느 하나를 유지, 보수 교체하기 위해서는 동일한 위치에 설치되어 있는 발열체를 플렌지 바디로부터 분리해야 하는 작업이 동반되어야 하기 때문에, 유지, 보수 및 교체 작업이 복잡하고 소요 시간이 길어지는 문제가 있다.
또한, 발열체가 플렌지 바디의 외측에 위치하는 홈에 삽입 설치되기 때문에, 파우더의 점착 및 고착을 방지하고자 하는 플렌지 바디의 내측벽에 비해 외측벽의 온도가 높으며, 이에 따라 플렌지 바디의 내측벽의 온도 상승 효과 및 효율이 떨어진다. 그리고, 블록 형상의 복수의 발열체가 홈을 따라 상호 이격되어 삽입 설치되는 구조이기 때문에, 플렌지 바디와 복수의 발열체 간의 접촉 면적이 고르지 못하다. 이에, 플렌지 바디의 내측벽의 온도가 균일하지 않으며, 접촉 면적이 적은 플렌지 바디의 영역에 해당하는 내측벽의 온도가 낮아, 해당 내측벽에 파우더가 점착 및 고착되는 문제가 여전히 발생되고 있다.
한국공개특허 10-2010-0073568
본 발명은 유지 보수를 용이하고 간단하게 실시할 수 있는 플렌지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 플렌지 유닛은 내부에서 기판을 처리하는 튜브의 일측에 위치하여 상기 튜브를 지지하며, 상기 튜브의 내부 공간과 연통되는 빈 공간을 가지는 중공형의 형상이고, 외측면을 따라 상기 빈 공간이 위치한 측 방향으로 형성된 홈이 마련된 플렌지 바디, 플렌지 바디의 내부에서, 상기 홈의 상측 위치에 매설되도록 설치되어, 상기 플렌지 바디를 가열하는 상부 발열체, 플렌지 바디의 내부에서, 상기 홈의 하측의 위치에 매설되도록 설치되어, 상기 플렌지 바디를 가열하는 하부 발열체;를 포함한다.=
상기 플렌지 바디는, 상부에 상기 튜브가 안착 지지되는 상부 바디; 상기 상부 바디의 하측으로 이격 설치되는 하부 바디; 및 상기 상부 바디와 하부 바디 사이를 연결하며, 외측면이 상기 상부 바디 및 하부 바디 각각의 외측면에 비해 내측 방향에 위치하도록 설치되는 중간 바디;를 포함하고, 상기 플렌지 바디의 홈은 상기 중간 바디의 외측에서, 상기 상부 바디와 하부 바디 사이에 마련된 공간이다.
상기 상부 발열체는 상기 상부 바디의 내부에서, 상기 상부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치되며, 상기 하부 발열체는 상기 하부 바디의 내부에서, 상기 하부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치된다.
상기 상부 발열체의 양 끝단은 상기 상기 홈의 상측에 위치하는 상부 바디의 외측으로 노출되어, 전원 인가 라인과 연결되고, 상기 하부 발열체의 양 끝단은 상기 홈의 하측에 위치하는 하부 바디의 외측으로 노출되어, 전원 인가 라인과 연결된다.
상기 상부 바디에는 상측이 개방된 형상이며, 내부에 상기 상부 발열체가 삽입되어 매립되는 상부 수용홈이 마련되고, 상기 하부 바디에는 하측이 개방된 형상이며, 내부에 상기 하부 발열체가 삽입되어 매립되는 하부 수용홈이 마련되며, 상기 상부 수용홈 및 하부 수용홈 각각을 커버하는 상부 커버 및 하부 커버를 포함한다.
상기 상부 바디 및 하부 바디 중 적어도 어느 하나의 내부에 설치되며, 내부에 상기 플렌지 바디를 냉각시키는 냉매가 순환하는 냉각 라인을 포함하며, 상기 냉각 라인의 양 끝단은 상기 상부 바디 및 하부 바디 중 적어도 어느 하나의 외측으로 노출되어 냉매 저장부와 연결된다.
상기 상부 발열체와 하부 발열체 사이에 위치하도록, 상기 홈과 대향 위치하는 상기 중간 바디를 관통하도록 삽입 설치되어, 상기 튜브 내부로 기판 처리를 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급 포트; 상기 상부 발열체와 하부 발열체 사이에 위치하도록, 상기 홈과 대향 위치하는 상기 중간 바디를 관통하도록 삽입 설치되어, 상기 플렌지 바디의 온도를 측정하는 온도 센서가 지지 설치되는 센서 포트;를 포함한다.
상기 가스 공급 포트는 복수개로 마련된다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판을 처리하는 내부 공간을 가지는 튜브; 상기 튜브의 일측에 위치하여, 상기 튜브를 지지하는 플렌지 유닛;을 포함하고, 상기 플렌지 유닛은, 상기 튜브의 내부 공간과 연통되는 빈 공간을 가지는 중공형의 형상인 플렌지 바디; 상기 플렌지 바디의 외측으로부터 상기 플렌지 바디의 빈 공간을 향해 삽입 설치되어, 상기 튜브 내부로 기판 처리를 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급 포트; 상기 플렌지 바디의 내부에서 상기 가스 공급 포트의 상측 및 하측 중 적어도 어느 하나의 위치에 설치되어, 상기 플렌지 바디를 가열하는 발열체;를 포함한다.
상기 발열체는 상기 플렌지 바디의 상부면 및 하부면 중 어느 하나의 면으로부터 내측으로 삽입되어 매설되는 기판 처리 장치.
상기 발열체는 상기 플렌지 바디의 내부에서 상기 가스 공급 포트의 상측에 위치하는 상부 발열체와, 상기 가스 공급 포트의 하측에 위치하는 하부 발열체를 포함한다.
상기 플렌지 바디에는 외측면을 따라 상기 빈 공간이 위치한 측 방향으로 형성된 홈이 마련되고, 상기 가스 공급 포트는 상기 홈과 대향하는 위치에서 상기 플렌지 바디를 관통하도록 삽입 설치되고, 상기 발열체는 상기 플렌지 바디의 영역 중, 상기 홈의 상측 영역 및 상기 홈의 하측 영역 중 어느 하나의 영역에 매설된다.
상기 플렌지 바디는, 상부에 상기 튜브가 안착 지지되는 상부 바디; 상기 상부 바디의 하측으로 이격 설치되는 하부 바디; 및 상기 상부 바디와 하부 바디 사이를 연결하며, 외측면이 상기 상부 바디 및 하부 바디 각각의 외측면에 비해 내측 방향에 위치하도록 설치되는 중간 바디;를 포함하고, 상기 플렌지 바디의 홈은 상기 중간 바디의 외측에서, 상기 상부 바디와 하부 바디 사이에 마련된 공간이다.
상기 상부 발열체는 상기 상부 바디의 내부에서, 상기 상부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치되며, 상기 하부 발열체는 상기 하부 바디의 내부에서, 상기 하부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치된다.
상기 상부 발열체와 하부 발열체 사이에 위치하도록, 상기 홈과 대향 위치하는 상기 중간 바디를 관통하도록 삽입 설치되어, 상기 플렌지 바디의 온도를 측정하는 온도 센서가 지지 설치되는 센서 포트를 포함한다.
본 발명의 실시형태들에 따른 플렌지 유닛은 발열체가 플렌지 바디 내부에 매설되도록 설치되며, 이에 따라 종래에 비해 플렌지 바디를 균일하게 가열할 수 있다. 즉, 종래에는 플렌지 바디의 홈에 블록 형상의 복수의 발열체가 삽입되도록 설치되는데, 이때 복수의 발열체와 플렌지 바디 간의 접촉 면적이 고르지 않아, 플렌지 바디의 온도가 균일하지 않은 문제가 있었으며, 이는 플렌지 내벽에 파우더가 점착 및 고착되는 문제를 발생시켰다. 그러나 본 발명에서는 플렌지 바디 내부 즉, 상부 바디 및 하부 바디 각각에 라인 형상의 발열체를 각각 매설하여 설치함으로써, 종래에 비해 플렌지 바디의 내측면을 균일하게 가열할 수 있으며, 이로 인해 에 파우더가 점착 및 고착되는 문제를 종래에 비해 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플렌지 유닛에서는 발열체의 설치 위치가 복수의 가스 공급 포트 및 센서 포트가 설치되는 위치가 다르다. 즉, 발열체는 플렌지 바디에서, 복수의 가스 공급 포트 및 센서 포트가 대응 위치하는 홈의 상측 및 하측에 설치된다. 즉, 발열체는 상부 바디 및 하부 바디에 설치되며, 양 끝단이 상부 바디 및 하부 바디 각각의 외측으로 노출되어 전원 공급부와 연결된다. 그리고, 복수의 가스 공급 포트 및 센서 포트는 중간 바디에 삽입 설치되며, 상기 가스 공급 포트 및 센서 포트에 복수의 가스 공급 라인 및 온도 센서가 각기 연결된다. 따라서, 플렌지 바디에 전원 인가 라인, 복수의 가스 공급 라인, 복수의 가스 공급 포트, 센서 포트의 설치 구조가 종래와 같이 홈 위치에 집중되지 않고 분리되어 있어, 구조가 간단하다. 또한, 발열체와 전원 인가 라인은 복수의 가스 공급 라인, 복수의 가스 공급 포트, 온도 센서 및 센서 포트와 상이한 위치에 설치되어 있기 때문에, 복수의 가스 공급 라인, 복수의 가스 공급 포트, 온도 센서 및 센서 포트의 유지, 보수 및 교체 작업을 위해, 종래와 같이 발열체를 분리할 필요가 없어, 유지, 보수 및 교체 작업이 간단하고 시간이 단축되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렌지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 플렌지 유닛을 도시한 입체도
도 3은 본 발명에 따른 플렌지 유닛을 도시한 단면도
도 4는 본 발명에 따른 플렌지 바디를 상측에서 바라본 상측 단면도
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 플렌지 유닛에서 발열체에 전원을 인가하여 발열체의 발열시에, 플렌지 바디의 온도를 영역별로 나타낸 데이타
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 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. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렌지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 플렌지 유닛을 도시한 입체도이다. 도 3은 본 발명에 따른 플렌지 유닛을 도시한 단면도이다. 도 4는 본 발명에 따른 플렌지 바디를 상측에서 바라본 상측 단면도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 플렌지 유닛에서 발열체에 전원을 인가하여 발열체의 발열시에, 플렌지 바디의 온도를 영역별로 나타낸 데이타이다.
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 가지며, 튜브(100)의 하부에 연결되어 상부에 튜브(100)가 안착 지지되는 플렌지 유닛(300), 보트(200)에 적재된 기판을 향해 공정 가스를 분사하는 복수의 인젝터(400), 보트(200)의 하부와 연결되어 상기 보트(200)를 회전시키는 회전 부재(500), 플렌지 유닛(300)의 하부와 체결 및 분리가 가능하여 상기 플렌지 유닛(300) 또는 튜브(100)의 하측 개구를 개방시키거나, 폐쇄하는 베이스(600), 각각이 플렌지 유닛(300)을 관통하도록 삽입 설치되어 튜브(100) 내의 복수의 인젝터(400)와 연결되며, 각 인젝터(400)로 기판 처리 공정을 위한 가스를 공급하는 복수의 가스 공급 라인(351), 플렌지 유닛(300)을 관통하도록 삽입 설치되어 플렌지 유닛(300)의 온도를 측정하는 온도 센서(341)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, 인젝터(400)로 공정 가스를 제공하는 공정 가스 저장부 및 튜브(100)의 외측 주변에 설치된 튜브 히터를 포함한다.
튜브(100)는 내부 공간을 가지며, 하측이 개구된 원통 형상으로 제작되며, 플렌지 유닛(300)의 상부에 위치하여 상기 플렌지 유닛(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 인젝터(400)가 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 플렌지 유닛(300)의 하측에 배치되어, 상기 튜브(100) 및 플렌지 유닛(300)를 지지하고, 각각의 하측 개구를 폐쇄하는 역할을 한다. 이를 위해 베이스(600)는 튜브(100) 및 플렌지 유닛(300)에 비해 큰 폭으로 제작되며, 그 상부에 튜브(100), 플렌지 유닛(300) 및 회전 부재(500)가 배치된다. 이때, 튜브(100) 및 플렌지 유닛(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.
보트(200)는 복수의 기판을 적재하고 튜브(500) 내의 내부 공간으로 승하강 이동가능하다. 이를 위해 보트(300)는 회전 부재(500) 위에 설치되어 있으며, 상부 방향으로(즉, 종형 방향으로) 일정 길이 연장되어 있다. 보트(200)의 각 층에는 기판이 안착되며, 인젝터(400)에서 횡방향으로 분사되는 공정가스에 의해 각 층에 안착된 기판에 대한 공정 처리가 이루어질 수 있다. 또한 이러한 보트(300)에는 다수의 기판이 안착되어 기판 처리 공정이 진행될 수 있도록 다수의 격벽이 형성될 수 있다.
인젝터(400)는 보트(200)의 연장 방향 또는 복수의 기판이 적재된 방향으로 연장 형성되어, 튜브(500)의 내측에 설치되며, 공정가스를 보트(300)를 향해 분사한다. 인젝터(400)는 튜브(100) 내에서 보트(200)로부터 소정 거리 이격되어 있으며, 보트(300)를 향하여 다수의 분사홀이 형성되어 있다. 그리고 이러한 인젝터(400)는 복수개로 마련되어 튜브(100) 내에서 보트(200) 주변으로 상호 이격 설치되며, 복수의 인젝터(400)에는 각기 다른 가스가 공급된다.
플렌지 유닛(300)은 튜브(100)와 베이스(600) 사이에 설치되어 튜브(100)를 안착 지지한다. 이러한 플렌지 유닛(300)은 튜브(100)의 내부 공간과 연통되는 내부 공간을 가지는 형상으로, 튜브(100)와 베이스(600) 사이에 설치되어, 튜브(100)를 지지 고정하는 플렌지 바디(310), 플렌지 바디(310) 내부에 설치되어 플렌지 바디(310)를 가열하는 발열체(320a, 320b), 발열체(320a, 320b)가 삽입 설치된 플렌지 바디(310)의 발열체 수용홈을 폐쇄하는 커버(330a, 330b), 플렌지 바디(310) 내부에 설치되어 상기 플렌지 바디(310)를 냉각시키는 냉각 라인(370), 플렌지 바디(310) 내부를 관통하도록 삽입 설치되어 일단이 인젝터(400)와 연결되고, 타단이 가스 공급 라인(351)과 연결된 복수의 가스 공급 포트(350), 플렌지 바디(310) 내부를 관통하도록 삽입 설치되며, 온도 센서(341)가 지지 설치되는 포트(이하, 센서 포트(340))를 포함한다.
플렌지 바디(310)는 튜브(100)의 내부 공간 즉, 반응실과 연통되는 공간을 가지는 중공형의 형상이다. 실시예에 따른 플렌지 바디(310)는 상측에서 바라본 형상이 원형인 중공형이나, 이에 한정되지 않고 튜브의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 플렌지 바디(310)에는 외측면을 따라 상기 빈 공간이 위치한 측 방향으로 형성된 홈(310d)이 마련된다. 다른 말로 하면, 플렌지 바디(310)의 외측면을 따라 형성되며, 외측면으로부터 내측 방향으로 홈(310d)이 마련된 형상이다. 플렌지 바디(310)의 구성 및 형상에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상부에 튜브(100)의 하부의 적어도 일부가 안착 지지되어 조립되는 안착홈(311)이 마련되며, 튜브(100)의 내부 공간과 연통되는 공간을 가지는 중공형의 형상의 상부 바디(310a), 상부 바디(310a)의 하측에 위치하며, 상부 바디(310a)와 연통되는 내부 공간을 가지는 중공형 형상이며, 베이스(600)의 상부에 지지 설치되는 하부 바디(310b), 상부 바디(310a)와 하부 바디(310b) 사이를 연결하며, 외측면(또는 외측벽)이 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b) 각각의 외측면(또는 외측벽)에 비해 내측에 위치하도록 설치된 중간 바디(310c)를 포함한다.
여기서, 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b) 각각은 좌우 방향으로 연장된 형상이며, 중간 바디(310c)는 상하 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 그리고, 중간 바디(310c)의 일단은 상부 바디(310a)와 연결되고, 타단은 하부 바디(310b)와 연결되며, 이때 중간 바디(310c)의 외측면(또는 외측벽)이 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b) 각각의 외측면(또는 외측벽)에 비해 내측(즉, 플렌지 바디의 중공 방향)에 위치한다. 이에 따라, 플렌지 바디(310)의 외측에는 상부 바디(310a), 하부 바디(310b) 및 중간 바디(310c)에 의해 구획된 소정의 공간이 마련된다. 다른 말로 설명하면, 중간 바디(310c)의 외측에서 상부 바디(310a)와 하부 바디(310b) 사이에 소정의 공간이 마련되며, 상기 소정의 공간이 중간 바디(310c)가 위치한 방향이 폐쇄되고, 그 반대 방향의 개구된 홈(310d) 형상이다.
그리고, 플렌지 바디(310)에는 복수의 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)가 삽입 설치되는데, 상기 복수의 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)가 플렌지 유닛(300)의 홈(310d)을 경유하도록, 또는 홈(310d)이 위치한 방향으로 설치된다. 즉, 복수의 가스 공급 포트(350) 각각은 중간 바디(310c) 상에서 상호 이격 설치되며, 각각의 일단은 가스 공급 라인(351)과 연결되고, 타단은 인젝터(400)와 연결된다. 이때 복수의 가스 공급 포트(350) 각각의 일단은 중간 바디(310c) 외측으로 노출 또는 돌출되어 서로 다른 가스를 공급하는 각각의 가스 공급 라인(351)과 연결될 수 있다. 또한, 센서 포트(340)에는 플렌지 바디(310)의 온도를 측정하는 온도 센서(341)가 연결된다. 즉, 가스 공급 라인(351) 및 온도 센서(341)는 플렌지 바디(310)의 홈(310d)과 대향하는 위치인 중간 바디(310c)를 통해 플렌지 바디(310) 내측으로 삽입 설치된다.
상부 바디(310a)와 하부 바디(310b) 각각에는 발열체(320a, 320b)가 삽입 설치되는데, 이를 위해 상부 및 하부 바디(310a, 310b) 각각에는 발열체(320a, 320b)가 수용되어 설치될 수 있는 발열체 수용홈이 마련된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상부 바디(310a)에 마련된 발열체 수용홈을 상부 수용홈, 상부 수용홈을 폐쇄하는 커버를 상부 커버(330a), 하부 바디(310b)에 마련된 발열체 수용홈을 하부 수용홈, 하부 수용홈을 폐쇄하는 커버를 하부 커버(330b)라 명명한다.
상부 수용홈은 상부 바디(310a)의 상부면으로부터 하측 방향으로 마련되며, 상측이 개구된 형상으로, 상부 바디(310a)의 연장 방향을 따라 연장 형성되며, 상부 커버(330a)는 상부 수용홈의 연장 방향을 따라 연장된 형상이다. 이에 상부 수용홈 및 상부 커버(330a) 각각이 이루는 형상은 상부 바디(310a)와 유사한 원형의 중공형 형상이다. 또한, 하부 수용홈은 하부 바디(310b)의 하부면으로부터 상측 방향으로 마련되며, 하측이 개구된 형상으로, 하부 바디(310b)의 연장 방향을 따라 연장 형성되며, 하부 커버(330b)는 하부 수용홈의 연장 방향을 따라 연장된 형상이다. 이에 하부 수용홈 및 하부 커버(330b)가 이루는 형상은 하부 바디(310b)와 유사한 원형의 중공형 형상이다.
본 발명의 실시예에 따른 플렌지 바디(310)의 상하 방향 길이 즉, 높이는 예컨대, 50mm 이하, 보다 바람직하게는 20mm 이다.
상기에서는 플렌지 바디(310)를 설명의 편의를 위하여 상부 바디(310a), 하부 바디(310b) 및 중간 바디(310c)로 분할 구성된 것으로 설명하였으나, 플렌지 바디(310)는 상부 바디(310a), 하부 바디(310b) 및 중간 바디(310c)가 일체형의 구조일 수 있다.
발열체(320a, 320b)는 플렌지 바디(310)를 가열하여, 플렌지 바디(310)의 내벽에 공정 부산물 등의 파우더(powder, 분말)가 점착 또는 고착되는 것을 방지한다. 이러한 발열체(320a, 320b)는 플렌지 바디(310) 중, 상기 플렌지 바디(310)에 마련된 홈(310d)의 상측 및 하측 각각에 위치하도록 내설 또는 매립된다. 즉, 발열체(320a, 320b)는 플렌지 바디(310)의 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b) 각각의 내부에 설치된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상부 바디(310a)에 설치된 발열체는 상부 발열체(320a), 하부 바디(310b)에 설치된 발열체는 하부 발열체(320b)라 명명한다.
도 4를 참조하면, 상부 발열체(320a)는 상부 바디(310a) 내부에서, 상기 상부 바디(310a)의 연장 방향을 따라 설치되며, 하부 발열체(320b) 역시 하부 바디(310b) 내부에서 하부 바디(310b)의 연장 방향을 따라 설치된다. 이에, 상부 및 하부 발열체(320a, 320b) 각각이 연장된 형상은 상부 및 하부 바디(310a, 310b) 각각의 형상과 유사하다. 그리고, 상부 및 하부 발열체(320a, 320b) 각각의 양 끝단은 상부 빛 하부 바디(310a, 310b) 각각의 외측으로 노출 또는 돌출되어, 플렌지 유닛(300)의 외측에 위치하는 전원 인가 라인(321)과 연결된다.
보다 구체적으로, 상부 발열체(320a)는 상부 수용홈의 연장 방향을 따라 상기 상부 수용홈 내부에 설치되며, 상부 커버(330a)가 상부 발열체(320a)의 상측에 위치하도록 상부 수용홈에 삽입되어, 상기 상부 수용홈을 커버한다. 하부 발열체(320b)는 하부 수용홈의 연장 방향을 따라 상기 하부 수용홈 내부에 설치되며, 상부 커버(330a)가 상부 발열체(320a)의 하측에 위치하도록 하부 수용홈에 삽입되어, 상기 하부 수용홈을 커버한다.
또한, 상부 바디(310a)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이 냉각 라인(370)이 설치되는데, 이때, 상부 발열체(320a)가 냉각 라인(370)에 비해 플렌지 바디(310)의 내측벽과 인접하도록 설치되는 것이 바림직하다. 그리고 냉각 라인(370)은 냉각수가 흐를수 있는 관 형상이며, 양 끝단은 상부 바디(310a) 외측으로 노출 또는 돌출되어 냉매 저장부와 연결된다.
상기에서는 냉각 라인(370)이 상부 바디(310a)에 설치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 하부 바디(310b)에 마련되거나, 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b) 모두에 설치될 수 있다.
상기에서는 플렌지 바디(310)의 외측면에 따라 빈 공간 방향으로 홈이 마련되고, 상기 홈(310d)에 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트가 설치되며, 상기 플렌지 바디(310)에서 홈(310d)의 상측 영역 및 하측 영역에 발열체(320a, 320b)가 설치되는 것을 설명하였다. 하지만, 플렌지 바디(310)가 별도의 홈(310d)이 마련되지 않은 형상일 수 있다. 그리고 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340) 각각은 상기 플렌지 바디(310)를 측 방향으로 삽입되도록 설치되며, 상부 발열체(320a)는 플렌지 바디(310)에서, 상기 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)의 상측 위치에 매설되고, 하부 발열체(320b)는 플렌지 바디(310)에서, 상기 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)의 하측 위치에 매설된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 플렌지 바디(310)의 외측에서 내측 방향으로 갈수록 온도가 높으며, 특히 플렌지 바디(310)의 내측벽의 온도가 다른 영역에 비해 높고, 플렌지 바디(310)의 내측벽의 온도가 균일하다. 이는 발열체(320a, 320b)가 플렌지 바디(310)의 내부에서 상기 플렌지 바디(310)의 내측벽과 인접한 위치에 매설되도록 설치되며, 플렌지 바디(310)의 연장 방향으로 연장 설치되기 때문이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 플렌지 유닛(300)에서는 발열체(320a, 320b)가 플렌지 바디(310) 내부에 매설되도록 설치되며, 이에 따라 종래에 비해 플렌지 바디(310)를 균일하게 가열할 수 있다. 즉, 종래에는 플렌지 바디의 홈에 복수의 운모 히터(21)가 삽입되도록 설치되는데, 이때 복수의 히터와 플렌지 바디 간의 접촉 면적이 고르지 않아, 플렌지 바디의 온도가 균일하지 않은 문제가 있었으며, 이는 플렌지 바디 내벽에 파우더가 점착 및 고착되는 문제를 발생시켰다. 그러나 본 발명에서는 플렌지 바디(310) 내부 즉, 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b) 각각에 라인 또는 와이어 형상의 발열체(320a, 320b)를 각각 매설하여 설치함으로써, 상기 발열체(320a, 320b)와 플렌지 바디(310) 간의 접촉 면적이 종래에 비해 균일하다. 따라서, 본 발명에 의하면, 종래에 비해 플렌지 바디(310)의 내측면을 균일하게 가열할 수 있으며, 이로 인해 에 파우더가 점착 및 고착되는 문제를 종래에 비해 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플렌지 유닛(300)에서는 발열체(320a, 320b)의 설치 위치가 복수의 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)가 설치되는 위치가 다르다. 즉, 발열체(320a, 320b)는 플렌지 바디(310)에서, 복수의 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)가 대응 위치하는 홈(310d)의 상측 및 하측에 설치된다. 즉, 발열체(320a, 320b)는 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b)에 설치되며, 양 끝단이 상부 바디(310a) 및 하부 바디(310b) 각각의 외측으로 노출되어 전원 인가 라인(321) 연결된다. 그리고, 복수의 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)는 중간 바디(310c)에 삽입 설치되며, 상기 복수의 가스 공급 포트(350) 및 센서 포트(340)에 복수의 가스 공급 라인(351) 및 온도 센서(341)가 각기 연결된다. 따라서, 플렌지 바디(310)에 전원 인가 라인(321), 복수의 가스 공급 라인(351), 복수의 가스 공급 포트(350), 센서 포트(340)의 설치 구조가 종래와 같이 홈(310d) 위치에 집중되지 않고 분리되어 있어, 홈(310d)의 설치 구조가 종래에 비해 간단하다. 또한, 발열체(320a, 320b)와 전원 인가 라인(321)은 복수의 가스 공급 라인(351), 복수의 가스 공급 포트(350), 온도 센서(341) 및 센서 포트(340)와 상이한 위치에 설치되어 있기 때문에, 복수의 가스 공급 라인(351), 복수의 가스 공급 포트(350), 온도 센서(341) 및 센서 포트(340)의 유지, 보수 및 교체 작업을 위해, 종래와 같이 발열체(320a, 320b)를 분리할 필요가 없어, 유지, 보수 및 교체 작업이 간단하고 시간이 단축되는 효과가 있다.
300: 플렌지 유닛 310: 플렌지 바디
310a: 상부 바디 310b: 하부 바디
310c: 중간 바디 311: 안착홈
310d: 홈 320a: 상부 발열체
320b: 하부 발열체 340: 센서 포트
341: 온도 센서 350: 가스 공급 포트
351: 가스 공급 라인

Claims (15)

  1. 내부에서 기판을 처리하는 튜브의 일측에 위치하여 상기 튜브를 지지하며, 상기 튜브의 내부 공간과 연통되는 빈 공간을 가지는 중공형의 형상이고, 외측면을 따라 상기 빈 공간이 위치한 측 방향으로 형성된 홈이 마련된 플렌지 바디;
    상기 플렌지 바디의 내부에서, 상기 홈의 상측 위치에 매설되도록 설치되어, 상기 플렌지 바디를 가열하는 상부 발열체;
    상기 플렌지 바디의 내부에서, 상기 홈의 하측의 위치에 매설되도록 설치되어, 상기 플렌지 바디를 가열하는 하부 발열체;
    를 포함하고,
    상기 플렌지 바디는,
    상부에 상기 튜브가 안착 지지되는 상부 바디;
    상기 상부 바디의 하측으로 이격 설치되는 하부 바디; 및
    상기 상부 바디와 하부 바디 사이를 연결하며, 외측면이 상기 상부 바디 및 하부 바디 각각의 외측면에 비해 내측 방향에 위치하도록 설치되는 중간 바디;
    를 포함하며,
    상기 플렌지 바디의 홈은 상기 중간 바디의 외측에서, 상기 상부 바디와 하부 바디 사이에 마련된 공간이며,
    상기 상부 발열체는 상기 홈의 상측에 위치하는 상기 상부 바디에 설치되고, 상기 하부 발열체는 상기 홈의 하측에 위치하는 상기 하부 바디에 설치되는 플렌지 유닛.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 발열체는 상기 상부 바디의 내부에서, 상기 상부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치되며,
    상기 하부 발열체는 상기 하부 바디의 내부에서, 상기 하부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치되는 플렌지 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 상부 발열체의 양 끝단은 상기 홈의 상측에 위치하는 상부 바디의 외측으로 노출되어, 전원 인가 라인과 연결되고,
    상기 하부 발열체의 양 끝단은 상기 홈의 하측에 위치하는 하부 바디의 외측으로 노출되어, 전원 인가 라인과 연결되는 플렌지 유닛.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 상부 바디에는 상측이 개방된 형상이며, 내부에 상기 상부 발열체가 삽입되어 매립되는 상부 수용홈이 마련되고,
    상기 하부 바디에는 하측이 개방된 형상이며, 내부에 상기 하부 발열체가 삽입되어 매립되는 하부 수용홈이 마련되며,
    상기 상부 수용홈 및 하부 수용홈 각각을 커버하는 상부 커버 및 하부 커버를 포함하는 플렌지 유닛.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 바디 및 하부 바디 중 적어도 어느 하나의 내부에 설치되며, 내부에 상기 플렌지 바디를 냉각시키는 냉매가 순환하는 냉각 라인을 포함하며,
    상기 냉각 라인의 양 끝단은 상기 상부 바디 및 하부 바디 중 적어도 어느 하나의 외측으로 노출되어 냉매 저장부와 연결되는 플렌지 유닛.
  7. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 하나에 있어서,
    상기 상부 발열체와 하부 발열체 사이에 위치하도록, 상기 홈과 대향 위치하는 상기 중간 바디를 관통하도록 삽입 설치되어, 상기 튜브 내부로 기판 처리를 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급 포트;
    상기 상부 발열체와 하부 발열체 사이에 위치하도록, 상기 홈과 대향 위치하는 상기 중간 바디를 관통하도록 삽입 설치되어, 상기 플렌지 바디의 온도를 측정하는 온도 센서가 지지 설치되는 센서 포트;
    를 포함하는 플렌지 유닛.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가스 공급 포트는 복수개로 마련되는 플렌지 유닛.
  9. 기판을 처리하는 내부 공간을 가지는 튜브;
    상기 튜브의 일측에 위치하여, 상기 튜브를 지지하는 플렌지 유닛;
    을 포함하고,
    상기 플렌지 유닛은,
    상기 튜브의 내부 공간과 연통되는 빈 공간을 가지는 중공형의 형상이며, 외측면을 따라 상기 빈 공간이 위치한 측 방향으로 형성된 홈이 마련된 플렌지 바디;
    상기 플렌지 바디의 외측으로부터 상기 플렌지 바디의 빈 공간을 향해 삽입 설치되어, 상기 튜브 내부로 기판 처리를 위한 공정 가스를 공급하는 가스 공급 포트;
    상기 플렌지 바디의 내부에서 상기 홈 및 가스 공급 포트의 상측에 위치하도록 설치된 상부 발열체;
    상기 플렌지 바디 내부에서 상기 홈 및 가스 공급 포트의 하측에 위치하도록 설치된 하부 발열체;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 플렌지 바디에는 외측면을 따라 상기 빈 공간이 위치한 측 방향으로 형성된 홈이 마련되고,
    상기 가스 공급 포트는 상기 홈과 대향하는 위치에서 상기 플렌지 바디를 관통하도록 삽입 설치되는 기판 처리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 플렌지 바디는,
    상부에 상기 튜브가 안착 지지되는 상부 바디;
    상기 상부 바디의 하측으로 이격 설치되는 하부 바디; 및
    상기 상부 바디와 하부 바디 사이를 연결하며, 외측면이 상기 상부 바디 및 하부 바디 각각의 외측면에 비해 내측 방향에 위치하도록 설치되는 중간 바디;
    를 포함하고,
    상기 플렌지 바디의 홈은 상기 중간 바디의 외측에서, 상기 상부 바디와 하부 바디 사이에 마련된 공간인 기판 처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 상부 발열체는 상기 상부 바디의 내부에서, 상기 상부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치되며,
    상기 하부 발열체는 상기 하부 바디의 내부에서, 상기 하부 바디의 형상과 대응하는 형상으로 연장 설치되는 기판 처리 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 상부 발열체와 하부 발열체 사이에 위치하도록, 상기 홈과 대향 위치하는 상기 중간 바디를 관통하도록 삽입 설치되어, 상기 플렌지 바디의 온도를 측정하는 온도 센서가 지지 설치되는 센서 포트를 포함하는 기판 처리 장치.
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