KR101930456B1 - 기판 처리 시스템 - Google Patents

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KR101930456B1
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tube
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강성호
김창돌
오상영
최규호
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주식회사 유진테크
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    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Abstract

본 발명은 기판 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 공정 튜브를 포함하는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 시스템은 제1 축 방향으로 이격되어 배치되며, 서로 독립적인 공정 공간을 제공하는 제1 및 제2 공정 튜브; 복수의 기판이 다단으로 적재되며, 상기 제1 및 제2 공정 튜브의 공정 공간에 각각 제공되는 기판 보트; 및 상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되며, 상기 기판 보트를 승강시키는 제1 및 제2 보트 승강기;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 보트 승강기 각각은 상기 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 배치되는 승강축부재를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 시스템{System for processing substrate}
본 발명은 기판 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 공정 튜브를 포함하는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 기판 처리 방식에는 하나의 기판에 대하여 기판 처리 공정을 수행할 수 있는 매엽식(Single Wafer Type)과 복수개의 기판에 대하여 기판 처리 공정을 동시에 수행할 수 있는 배치식(Batch Type)이 있다. 매엽식은 설비의 구성이 간단한 이점이 있으나, 생산성이 떨어지는 문제로 인해 대량 생산이 가능한 배치식이 많이 사용되고 있다.
종래의 배치식 기판 처리 시스템은 단독 방식(Stand Alone Type)으로 단일 공정 튜브만을 갖기 때문에 하나의 기판 처리 시스템을 단독으로 사용하는 경우에는 기판 처리량이 낮을 뿐만 아니라 처리된 기판을 이용한 소자 제조 비용이 높아지게 된다.
또한, 낮은 기판 처리량을 만회하기 위해 복수의 단독 방식 기판 처리 시스템을 동시에 사용하는 경우에는 기판 처리 시스템 전체가 차지하는 면적(Foot Print)이 증가하게 되며, 기판 처리 시스템의 운전 및 유지 보수(maintenance)를 위한 공간을 필요로 하는 경우에는 기판 처리 공정을 위한 점유 면적이 더욱 증가하게 된다.
이에 따라 기판 처리량을 증가시키면서 점유 면적을 최소화할 수 있는 기판 처리 시스템이 요구되고 있다.
한국공개특허공보 제10-2012-0074326호
본 발명은 복수의 공정 튜브를 포함하여 기판 처리량을 증가시키면서 시스템의 점유 면적(Foot Print)을 줄일 수 있는 기판 처리 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 시스템은 제1 축 방향으로 이격되어 배치되며, 서로 독립적인 공정 공간을 제공하는 제1 및 제2 공정 튜브; 복수의 기판이 다단으로 적재되며, 상기 제1 및 제2 공정 튜브의 공정 공간에 각각 제공되는 기판 보트; 및 상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되며, 상기 기판 보트를 승강시키는 제1 및 제2 보트 승강기;를 포함하고, 상기 제1 및 제2 보트 승강기 각각은 상기 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 배치되는 승강축부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 보트 승강기의 승강축부재와 상기 제2 보트 승강기의 승강축부재는 서로 점대칭되어상기 제1 축의 양측으로 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 보트 승강기 각각은, 상기 승강축부재에 연결되어 상기 승강축부재를 따라 승강하는 승강체; 및 상기 승강체와 결합되며, 상기 기판 보트를 지지하는 지지 플레이트를 포함하고, 상기 승강체는 상기 지지 플레이트의 중심에서 상기 제1 축 방향과 교차하는 제2 축 방향으로 벗어나 상기 지지 플레이트와 결합될 수 있다.
상기 승강축부재는, 스크류 샤프트와 볼 너트로 구성되며, 상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 볼 너트를 이동시키는 볼 스크류; 및 상기 스크류 샤프트의 양측에 배치되는 복수의 가이드 레일을 포함할 수 있다.
상기 승강체는, 상기 볼 너트와 결합되며, 상기 스크류 샤프트를 따라 연장되는 베이스판; 및 상기 베이스판에 상기 볼 너트의 양측으로 결합되며, 상기 복수의 가이드 레일에 각각 연결되어 활주하는 복수의 슬라이딩부를 포함할 수 있다.
상기 승강축부재는, 상기 스크류 샤프트를 따라 연장되며, 상기 스크류 샤프트와 상기 복수의 가이드 레일이 지지되는 수직 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 공정 튜브에 대응하여 각각 제공되며, 상기 제1 및 제2 공정 튜브 중 대응하는 공정 튜브의 중심에서의 상기 제1 축의 수직축으로부터 벗어나 대칭적으로 배치되는 제1 및 제2 유틸리티 모듈;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각은 상기 대응하는 공정 튜브로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각은, 상기 대응하는 공정 튜브로부터 연장되는 냉각수 공급라인과 연결되며, 냉각수 공급을 제어하는 냉각수 제어부; 및 상기 대응하는 공정 튜브로부터 연장되는 가스 공급라인과 연결되며, 공정 가스의 공급을 제어하는 가스 제어부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각에서는 상기 냉각수 제어부가 상기 가스 제어부보다 상기 대응하는 공정 튜브에 근접하여 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되며, 단부가 복수의 배기 펌핑포트에 각각 연결되는 제1 및 제2 배기 덕트; 상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되어, 상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 열을 공급하는 제1 및 제2 히터부; 및 상기 제1 및 제2 히터부를 각각 냉각시키며, 단부가 복수의 흡열 펌핑포트에 각각 연결되는 제1 및 제2 급속 방열가스라인;을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각에는 상기 대응하는 공정 튜브에 제공되는 배기 덕트의 단부 및 상기 대응하는 공정 튜브에 열을 공급한 히터부를 냉각시키는 급속 방열가스라인의 단부가 배치되며, 상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각에서는 상기 배치된 배기덕트의 단부가 상기 배치된 방열가스라인의 단부보다 상기 대응하는 공정 튜브에 근접하여 배치될 수 있다.
상기 가스 공급라인 각각은 복수의 가스라인을 포함하고, 상기 제1 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 상기 복수의 가스라인과 상기 제2 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 상기 복수의 가스라인은 서로 대칭되어 배치되며, 서로 대칭되는 가스라인에는 동일한 가스가 공급될 수 있다.
상기 제1 및 제2 공정 튜브 각각은 단일 튜브 또는, 외부 튜브와 내부 튜브를 포함하는 복수의 튜브로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은 서로 독립적인 공정 공간을 제공하는 제1 및 제2 공정 튜브를 통해 기판 처리량을 향상시킬 수 있으면서 제1 축 방향으로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 제1 및 제2 보트 승강기 각각의 승강축부재를 배치하여 기판 처리 시스템의 제1 축 방향 폭을 줄일 수 있다.
또한, 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 배치되는 각각의 승강축부재가 제1 축의 양측으로 점대칭되어 배치됨으로써, 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간을 줄일 수 있고, 기판 처리 시스템의 제1 축 방향 폭을 더욱 줄일 수 있다.
그리고 승강축부재를 볼 스크류, 복수의 가이드 레일 및 수직 프레임의 조립체로 구성하여 지지 플레이트의 중심을 공정 튜브의 중심과 일치시키기 위해 승강체를 지지 플레이트의 중심에서 제2 축 방향으로 벗어나게 지지 플레이트와 결합시키더라도 안정적으로 기판 보트를 승강시킬 수 있다. 여기서, 복수의 가이드 레일이 스크류 샤프트의 양측에 대칭적으로 배치되어 승강체의 균형을 잡아줄 수 있으며, 승강체의 안정적인 승강에 의해 기판 보트가 안정적으로 승강될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 유틸리티 모듈이 각각 대응하는 공정 튜브로부터 멀어지는 방향으로 연장되면서 각각 대응하는 공정 튜브의 중심에서 제2 축 방향으로 연장되는 축으로부터 벗어나 배치됨으로써, 제1 및 제2 유틸리티 모듈의 사이에 유지 보수(maintenance) 공간을 확보할 수 있으며, 제1 및 제2 유틸리티 모듈이 제2 축 방향으로 연장되는 경우에는 기판 처리 시스템의 제1 축 방향 폭이 최소화될 수 있다.
그리고 제1 및 제2 유틸리티 모듈의 냉각수 제어부와 가스 제어부 및 배기 덕트의 단부 및 급속 방열가스라인의 단부를 각각 대응하는 공정 튜브로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 배열함으로써, 유지 보수 공간이 보다 넓어질 수 있고, 기판 처리 시스템의 제2 축 방향 폭을 줄일 수 있다. 또한, 냉각수 공급라인과 가스 공급라인이 주변으로부터 온도 등의 영향을 받는 것을 최소화할 수도 있다.
한편, 제1 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 복수의 가스라인과 제2 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 복수의 가스라인을 서로 대칭적으로 배치함으로써, 동일한 가스가 공급되는 가스라인의 길이를 동일하게 하여 각 공정 튜브의 공정 조건을 동일하게 만들어 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 시스템을 나타낸 개략적인 그림.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보트 승강기를 나타내는 그림.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 보트의 승강을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 및 제2 유틸리티 모듈을 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배기 덕트, 히터부 및 급속 방열가스라인을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 대칭적인 가스 공급라인을 설명하기 위한 개념도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 시스템을 나타낸 개략적인 그림으로, 도 1(a)는 기판 처리 시스템의 일부 사시도이고, 도 1(b)는 기판 처리 시스템의 일부 평단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 시스템(100)은 제1 축(11) 방향으로 이격되어 배치되며, 서로 독립적인 공정 공간을 제공하는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b); 복수의 기판(10)이 다단으로 적재되며, 상기 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 공정 공간에 각각 제공되는 기판 보트(120); 및 상기 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 제공되며, 상기 기판 보트(120)를 승강시키는 제1 및 제2 보트 승강기(130a,130b);를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)는 제1 축(11) 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있고, 한 쌍(pair)을 이룰 수 있으며, 서로 독립적인 공정 공간을 제공할 수 있다. 여기서, 제1 축(11) 방향은 가로 방향일 수 있으며, 기판 처리 시스템(100)을 가로지르는 방향일 수 있다. 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)는 내부 공간을 가질 수 있고, 기판 처리 공정 시에 기판 보트(120)가 수용될 수 있으며, 가스 분위기(또는 분위기 가스), 온도 등이 독립적으로 제어될 수 있다. 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)가 독립적으로 제어되어 기판 처리 공정이 안정적으로 수행될 수 있고, 기판 처리 시스템(100)을 통한 기판 처리량 및 기판 처리 품질이 향상될 수 있으며, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 간격 및/또는 주변의 배치 구성들을 줄여 점유 면적(Foot Print)을 줄일 수도 있다. 여기서, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)는 단일 튜브로 이루어질 수도 있고, 복수의 튜브로 이루어질 수도 있으며, 기판 보트(120)가 수용되어 기판 처리 공정이 수행될 수 있는 공정 공간을 제공할 수 있으면 족하다. 예를 들어, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)는 외부 튜브와 내부 튜브로 구성될 수 있다.
기판 보트(120)는 배치식(Batch type)으로 기판 처리공정을 수행하기 위해 복수의 기판(10)이 다단으로(또는 상하방향으로) 적재될 수 있으며, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 공정 공간에 각각 제공될 수 있고, 기판 처리 공정 시에 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 내부 공간(또는 공정 공간)에 수용될 수 있다. 이때, 기판 보트(120)는 복수개일 수 있고, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 공정 공간에 각각 제공될 수 있다. 여기서, 기판 보트(120)는 복수의 기판(10)이 각각 개별적으로 처리될 수 있는 복수의 처리 공간을 갖도록 구성될 수 있다.
제1 및 제2 보트 승강기(130a,130b)는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 제공될 수 있고, 기판 보트(120)를 독립적으로 승강시킬 수 있다. 이때, 제1 및 제2 보트 승강기(130a,130b)는 기판 보트(120)를 승강시켜 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 내부 공간에 각각 수용되도록 할 수 있고, 기판 보트(120)를 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 공정 공간에 제공하여 복수의 기판(10)을 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 공정 공간에 로딩(loading)시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 보트 승강기(130a,130b)는 기판 보트(120)를 지지하여 승강시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보트 승강기를 나타내는 그림으로, 도 2(a)는 제1 및 제2 보트 승강기를 나타내며, 도 2(b)는 승강축부재와 승강체를 나타내고, 도 2(c)는 제1 및 제2 보트 승강기의 평면도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2 보트 승강기(130a,130b) 각각은 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 사이 공간에 배치되는 승강축부재(131)를 포함할 수 있다. 승강축부재(131)는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 사이 공간에 배치될 수 있으며, 각각의 공정 튜브(110)를 향하여(즉, 상기 제1 및 제2 공정 튜브 중 대응하는 공정 튜브를 향하여) 배치될 수 있다. 이를 통해 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 사이 공간을 활용할 수 있고, 승강축부재(131)가 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 쌍으로부터 외측으로 연장되어 배치되지 않아 기판 처리 시스템(100)의 제1 축(11) 방향 폭 및/또는 제1 축(11) 방향과 교차하는 제2 축(12) 방향 폭을 줄일 수 있다.
제1 보트 승강기(130a)의 승강축부재(131)와 제2 보트 승강기(130b)의 승강축부재(131)는 서로 점대칭되어 제1 축(11)의 양측으로 배치될 수 있다. 제1 보트 승강기(130a)의 승강축부재(131)와 제2 보트 승강기(130b)의 승강축부재(131)가 제1 축(11)의 양측(또는 상기 제1 공정 튜브의 중심과 상기 제2 공정 튜브의 중심을 연결한 선의 양측)으로(예를 들어, 상기 제2 축 방향으로) 배치되어 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 사이 공간이 줄어들 수 있고, 기판 처리 시스템(100)의 제1 축(11) 방향 폭을 더욱 줄일 수 있다. 그리고 제1 보트 승강기(130a)의 승강축부재(131)와 제2 보트 승강기(130b)의 승강축부재(131)는 제1 축(11) 상의 점을 중심으로 서로 점대칭될 수 있으며, 제1 축(11)과 제2 축(12)의 교차점(13)을 중심으로 서로 점대칭되어 각각의 공정 튜브(110)를 향할 수 있고, 이에 따라 제1 공정 튜브(110a)의 중심과 제2 공정 튜브(110b)의 중심을 연결한 선의 양측으로 배치되어 각각의 공정 튜브(110)의 중심에서 벗어나더라도 기판 보트(120)를 안정적으로 승강시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 보트의 승강을 설명하기 위한 개념도로, 도 3(a)는 승강 전이고, 도 3(b)는 승강 후이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 보트 승강기(130a,130b) 각각은 승강축부재(131)에 연결되어 승강축부재(131)를 따라 승강하는 승강체(132); 및 승강체(132)와 결합되며, 기판 보트(120)를 지지하는 지지 플레이트(133)를 포함할 수 있다. 승강체(132)는 승강축부재(131)에 연결될 수 있고, 승강축부재(131)를 따라 승강할 수 있다. 승강체(132)의 승강에 의해 서로 결합된 지지 플레이트(133)를 승강시킬 수 있고, 이에 따라 지지 플레이트(133)에 지지된 기판 보트(120)를 승강시킬 수 있다.
지지 플레이트(133)는 승강체(132)와 결합될 수 있고, 기판 보트(120)를 지지할 수 있다. 지지 플레이트(133)는 승강체(132)에 결합되어 승강체(132)와 함께 승강할 수 있고, 지지하고 있는 기판 보트(120)를 승강시킬 수 있다. 이때, 지지 플레이트(133)는 승강체(132)와 결합될 수 있고, 기판 보트(120)를 안정적으로 지지할 수 있으면 족하며, 그 형상에 특별한 제한은 없다.
그리고 승강체(132)는 지지 플레이트(133)의 중심에서 제1 축(11) 방향과 교차하는 제2 축(12) 방향으로 벗어나 지지 플레이트(133)와 결합될 수 있다. 제1 보트 승강기(130a)의 승강축부재(131)와 제2 보트 승강기(130b)의 승강축부재(131)가 제1 축(11)의 양측으로 서로 점대칭되어 배치되므로, 지지 플레이트(133)의 중심이 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b) 중 대응하는 공정 튜브(110)의 중심과 정렬되도록 하기 위해 승강체(132)를 지지 플레이트(133)의 중심에서 제1 축(11) 방향과 교차하는 제2 축(12) 방향으로 벗어나게 지지 플레이트(133)에 결합시킬 수 있다. 이때, 승강체(132) 각각은 각각 결합되는 지지 플레이트(133)의 중심에서 서로 멀어지는 방향(또는 상기 제1 공정 튜브의 중심과 상기 제2 공정 튜브의 중심을 연결한 선의 양측으로 각각 멀어지는 방향)으로 벗어나 지지 플레이트(133)에 결합될 수 있으며, 승강체(132)에 결합된 지지 플레이트(133)는 승강체(132)로부터 제1 공정 튜브(110a)의 중심과 제2 공정 튜브(110b)의 중심을 연결한 선을 향하여 연장될 수 있고, 그 중심이 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심과 정렬될 수 있다. 이에 따라 승강축부재(131)가 각각의 공정 튜브(110)의 중심(또는 상기 제1 공정 튜브의 중심과 상기 제2 공정 튜브의 중심을 연결한 선)에서 벗어나 배치되더라도 승강체(132)와 지지 플레이트(133)를 통해 안정적으로 기판 보트(120)를 승강시킬 수 있고, 기판 보트(120)를 각각의 공정 튜브(110)의 내부 공간에 수용시켜 복수의 기판(10)을 각각의 공정 튜브(110)의 공정 공간에 로딩시킬 수 있다.
또한, 승강축부재(131)는 스크류 샤프트와 볼 너트로 구성되며, 상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 볼 너트를 이동시키는 볼 스크류(131a); 및 상기 스크류 샤프트의 양측에 배치되는 복수의 가이드 레일(131b)을 포함할 수 있다. 볼 스크류(Ball Screw, 131a)는 회전운동을 직선운동으로 바꾸거나 그 반대로 직선운동을 회전운동으로 바꿀 때 사용하는 기계부품으로, 나사와 너트 사이에 볼(ball)를 넣어 순환시킴으로 동력을 전달하며, 나사 역할을 하는 스크류 샤프트(Screw Shaft)와 너트에 볼을 넣은 볼 너트(Ball Nut)로 구성될 수 있다. 볼 스크류(131a)는 상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 볼 너트를 이동시킬 수 있으며, 상기 볼 너트의 이동에 의해 상기 볼 너트와 결합된 승강체(132)를 승강시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 스크류 샤프트는 수직으로 세워질 수 있고, 상기 볼 너트는 상기 스크류 샤프트에 구속되어 상기 스크류 샤프트의 회전에 따라 상승 또는 하강할 수 있다. 그리고 볼 스크류(131a)는 상기 볼 너트의 이동 시 볼에 의해 점 접촉이 일어나고, 이로 인해 선 접촉을 하는 로프나 체인보다 파티클을 매우 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 면 접촉을 하는 랙 앤 피니언(Rack & Pinion) 기어보다도 파티클을 효과적으로 줄일 수 있다. 이때, 상기 스크류 샤프트는 서보모터(Servo-Motor) 등의 동력원에 의해 회전할 수 있고, 상기 볼 너트는 상기 스크류 샤프트의 회전에 의해 너트에 넣어진 볼이 나사산을 타고(또는 나사골을 따라) 이동하여 상기 스크류 샤프트의 축을 따라 승강할 수 있다.
복수의 가이드 레일(131b)은 상기 스크류 샤프트의 양측에 배치될 수 있으며, 상기 스크류 샤프트와 나란히 배치될 수 있다. 이때, 복수의 가이드 레일(131b)은 상기 스크류 샤프트를 중심으로 대칭적으로 배치될 수 있다. 이를 통해 승강체(132)가 볼 스크류(131a)뿐만 아니라 복수의 가이드 레일(131b)에 결합되어 승강축부재(131)에 안정적으로 연결될 수 있고, 대칭적으로 배치된 복수의 가이드 레일(131b)이 승강체(132)의 승강 시에 균형을 잡아줄 수 있어 승강체(132) 및/또는 기판 보트(120)가 안정적으로 승강될 수 있다. 이에 승강축부재(131)가 각각의 공정 튜브(110)의 중심에서 벗어나 배치되어 승강체(132)가 지지 플레이트(133)의 중심에서 제2 축(12) 방향으로 벗어나 한 쪽으로 치우쳐 지지 플레이트(133)에 결합되더라도 기울어지거나 뒤틀림 없이 기판 보트(120)를 지지하여 안정적으로 승강시킬 수 있다.
한편, 복수의 가이드 레일(131b)은 크기 혹은 폭(또는 굵기)이 상이할 수 있다. 승강체(132)가 지지 플레이트(133)의 중심에서 한 쪽으로 치우쳐 결합되기 때문에 승강체(132)의 한 쪽으로 힘(또는 하중)이 쏠릴 수 있으므로, 상대적으로 힘이 더 부과되는 가이드 레일(131b)의 크기 혹은 폭을 크게 하여 승강체(132) 양측의 균형을 잡아줄 수도 있다. 또한, 가이드 레일(131b) 각각과 상기 스크류 샤프트의 거리를 다르게 할 수도 있으나, 이러한 경우에는 승강축부재(131)의 제2 축(12) 방향 폭이 너무 커질 수 있고, 상기 스크류 샤프트가 각각의 공정 튜브(110)의 중심에서 너무 멀어질 수도 있으며, 기판 처리 시스템(100)의 제2 축(12) 방향 폭을 증가시킬 수도 있다.
승강체(132)는, 상기 볼 너트와 결합되며, 상기 스크류 샤프트를 따라 연장되는 베이스판(132a); 및 베이스판(132a)에 상기 볼 너트의 양측으로 결합되며, 복수의 가이드 레일(131b)에 각각 연결되어 활주하는 복수의 슬라이딩부(132b)를 포함할 수 있다. 베이스판(132a)은 상기 볼 너트와 결합될 수 있고, 상기 스크류 샤프트의 회전에 의해 상기 스크류 샤프트의 축을 따라 승강하는 상기 볼 너트와 함께 승강할 수 있다. 그리고 베이스판(132a)은 상기 스크류 샤프트를 따라 상기 스크류 샤프트의 연장방향으로 연장될 수 있으며, 베이스판(132a)이 상기 스크류 샤프트를 따라 연장됨으로써, 승강체(132)가 승강축부재(131)에 지지(또는 고정)될 수 있는 면적이 넓어질 수 있다. 이를 통해 승강체(132)가 안정적으로 승강축부재(131)에 연결(또는 지지)될 수 있고, 기판 보트(120)를 지지하는 지지 플레이트(133)를 승강체(132)가 안정적으로 지지할(또는 받쳐주거나 잡아줄) 수 있다. 이에 승강체(132)가 지지 플레이트(133)의 중심에서 제2 축(12) 방향으로 벗어나 한 쪽으로 치우쳐 지지 플레이트(133)에 결합되더라도 승강체(132) 및/또는 지지 플레이트(133)의 기울어짐 혹은 뒤틀림 없이 기판 보트(120)가 지지 플레이트(133)에 안정적으로 지지되어 승강될 수 있다.
복수의 슬라이딩부(132b)는 양측으로 서로 이격되어 베이스판(132a)에 결합될 수 있으며, 상기 볼 너트의 양측에 배치될 수 있고, 복수의 가이드 레일(131b)에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 복수의 가이드 레일(131b)에 각각 연결된 복수의 슬라이딩부(132b)는 복수의 가이드 레일(131b)을 따라 활주할 수 있다. 복수의 슬라이딩부(132b)는 강구(Ball)를 포함할 수 있고, 복수의 가이드 레일(131b)에 형성된 가이드 홈을 따라 강구가 이동하면서(또는 굴러가면서) 복수의 슬라이딩부(132b)가 활주할 수 있다. 베이스판(132a)이 복수의 슬라이딩부(132b)에 의해 복수의 가이드 레일(131b)에 연결되어 지지될 수 있고, 베이스판(132a)이 상기 볼 너트에 의해 상기 스크류 샤프트에 지지될 뿐만 아니라 복수의 슬라이딩부(132b)에 의해 복수의 가이드 레일(131b)에도 이중으로 지지되어 기울어짐 혹은 뒤틀림 없이 안정적으로 승강할 수 있다. 또한, 복수의 슬라이딩부(132b)가 복수의 가이드 레일(131b)을 따라 활주함으로써, 베이스판(132a)이 상기 스크류 샤프트 이외에 여러 부분에 지지되어도 효과적으로 승강될 수 있다.
승강축부재(131)는 상기 스크류 샤프트를 따라 연장되며, 상기 스크류 샤프트와 복수의 가이드 레일(131b)이 지지되는 수직 프레임(131c)을 더 포함할 수 있다. 수직 프레임(131c)은 상기 스크류 샤프트를 따라 연장될 수 있고, 상기 스크류 샤프트와 복수의 가이드 레일(131b)이 고정되어 지지될 수 있다. 예를 들어, 수직 프레임(131c)은 상기 스크류 샤프트와 복수의 가이드 레일(131b)이 수용되어 결합되는 하우징의 역할을 수행할 수 있고, 수직 프레임(131c) 및 상기 스크류 샤프트와 복수의 가이드 레일(131b)이 하나의 조립체를 이룰 수 있다. 수직 프레임(131c)을 통해 수직으로 세워지는 상기 스크류 샤프트와 복수의 가이드 레일(131b)이 수직으로 세워진 상태에서 안정적으로 지지(또는 고정)될 수 있고, 승강체(132)를 통해 기판 보트(120)가 지지된 지지 플레이트(133)를 승강시키면서 기울어지거나 뒤틀리지 않을 수 있다.
여기서, 수직 프레임(131c)은 제2 축(12) 방향 폭이 제1 축(11) 방향 폭보다 클 수 있다. 승강체(132)가 지지 플레이트(133)의 중심에서 제2 축(12) 방향으로 벗어나 한 쪽으로 치우쳐 지지 플레이트(133)에 결합되게 되면, 승강축부재(131)에 힘(또는 하중)이 제2 축(12) 방향 한 쪽으로 쏠려 작용할(또는 부가될) 수 있으므로, 수직 프레임(131c)의 제2 축(12) 방향 폭을 수직 프레임(131c)의 제1 축(11) 방향 폭보다 크게 함으로써, 제2 축(12) 방향 한 쪽으로 쏠려 작용하는 힘을 견딜 수 있는 지지력을 제공할 수 있다. 이에 따라 승강축부재(131)가 기울어짐 또는 뒤틀림 없이 수직으로 잘 세워질 수 있고, 이러한 승강축부재(131)를 따라 지지 플레이트(133)와 결합된 승강체(132) 및 기판 보트(120)를 지지한 지지 플레이트(133)가 안정적으로 승강할 수 있다.
한편, 승강축부재(131)는 수직 프레임(131c)의 하부에 제공되어 수직 프레임(131c)을 지지하며, 수직 프레임(131c)의 제2 축(12) 방향 폭보다 큰 제2 축(12) 방향 폭을 갖는 프레임 받침대(131d)를 더 포함할 수 있다. 프레임 받침대(131d)는 수직 프레임(131c)의 하부에 제공될 수 있고, 수직 프레임(131c)을 지지할 수 있으며, 수직 프레임(131c)의 제2 축(12) 방향 폭보다 큰 제2 축(12) 방향 폭을 가질 수 있다. 수직 프레임(131c)의 하부에 제공되어 수직 프레임(131c)을 지지하는 프레임 받침대(131d)를 통해 수직 프레임(131c)이 더욱 안정적으로 세워져 있도록 할 수 있고, 승강체(132), 지지 플레이트(133) 및 기판 보트(120)의 안정적인 승강을 제공할 수 있다. 또한, 프레임 받침대(131d)의 제2 축(12) 방향 폭을 수직 프레임(131c)의 제2 축(12) 방향 폭보다 크게 함으로써, 수직 프레임(131c)을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 한 쪽으로 치우쳐 승강축부재(131)에 결합되는 지지 플레이트(133)에 의해 수직 프레임(131c)이 한 쪽으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 이때, 한 쪽으로 치우쳐 승강축부재(131)로부터 연장되는 지지 플레이트(133)의 부분을 줄이기 위해 수직 프레임(131c)으로부터 제2 축(12) 방향 중 제1 공정 튜브(110a)의 중심과 제2 공정 튜브(110b)의 중심을 연결한 선에서 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 및 제2 유틸리티 모듈을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 시스템(100)은 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 대응하여 각각 제공되며, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b) 중 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서의 제1 축(11)의 수직축으로부터 벗어나 대칭적으로 배치되는 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b);을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)은 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 대응하여 각각 제공될 수 있고, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b) 중 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서의 제1 축(12)의 수직축(또는 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서 상기 제1 축과 교차하는 제2 축 방향으로 연장되는 축)으로부터 벗어나 대칭적으로 배치될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)은 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에서 기판 처리 공정을 진행할 수 있도록 하는 각종 유틸리티(Utility) 및 전장 부품들이 장착될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)은 서로 멀어지는 방향으로 대칭되어 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 중심 간의 거리 이상의 폭을 유지하면서 서로 이격되어 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서의 제1 축(11)의 수직축으로부터 벗어나 배치될 수 있다. 예를 들어, 서로 간이 벌어지도록(또는 넓어지도록) 사선 방향으로 배치될 수도 있고, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 중심 간의 거리보다 큰 폭을 유지하면서 서로 나란히 배치될 수도 있다.
제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각이 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서의 제1 축(11)의 수직축으로부터 벗어나는 경우에는 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)의 사이 공간이 보다 넓어질 수 있고, 넓은 유지 보수 공간(40)이 확보될 수 있다. 예를 들어, 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서 사선 방향(또는 대각선 방향)으로 연장되어 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서의 제1 축(11)의 수직축으로부터 벗어날 수도 있고, 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서 제1 축(11) 방향으로 벗어나 연장되어 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 중심에서의 제1 축(11)의 수직축으로부터 벗어날 수도 있다. 이때, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)은 서로 대칭적으로 배치될 수 있고, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)이 제2 축(12) 방향으로 연장되는 경우에는 기판 처리 시스템(100)의 제1 축(11) 방향 폭이 최소화될 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)은 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 양단에 제2 축(12) 방향으로 나란히 배치될 수 있고, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)가 배치되는 공정부(또는 공정 영역, 115)의 양단으로부터 제2 축(12) 방향으로 연장되어 서로 나란히 배치될 수 있다. 이러한 경우, 기판 처리 시스템(100)의 제1 축(11) 방향 폭이 최소화될 수 있을 뿐만 아니라 유지 보수 공간(40)을 최대로 할 수 있다.
제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각은 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
종래에는 유틸리티 모듈(140)이 한 쪽 방향으로 연장되지 않고 공정 튜브(110)의 제2 축(12) 방향에 각 구성들이 분산되어 빈 공간을 채우도록 배치되었다. 예를 들어, 유틸리티 모듈(140)은 공정 튜브(110)의 제2 축(12) 방향에 제1 축(11) 방향으로 배치되었고, 제1 축(11) 방향으로 배치된 폭이 어느 정도 차게 되면(예를 들어, 상기 공정 튜브의 폭과 비슷하게 되면), 나머지 구성들이 다음 줄에 제1 축(11) 방향으로 배치되었다. 이때, 공정 튜브(110)에 연결되어 어느 정도의 길이(예를 들어, 상기 제2 축 방향으로의 길이)를 필요로 하는 구성(예를 들어, 배기 덕트 등)들은 제2 축(12) 방향으로 연장되도록 배치하여야 했으며, 이에 따라 기판 처리 시스템(100)의 제1 축(11) 방향 폭 및/또는 제2 축(12) 방향 폭이 늘어날 수 밖에 없었다. 또한, 공정 튜브(110)의 제2 축(12) 방향에 공간을 확보하기 어려워 공정 튜브(110) 등의 유지 보수(maintenance) 공간(40)을 가질 수 없었다.
하지만, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)이 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀어지는 방향으로 연장되어 배치되게 되면, 기판 처리 시스템(100)의 제1 축(11) 방향 폭 또는 제2 축(12) 방향 폭을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)의 사이에 유지 보수 공간(40)을 확보할 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 연결되어 어느 정도의 길이를 필요로 하는 구성들은 제2 축(12) 방향으로 연장되다가 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)의 단부에 수직(또는 상하방향)으로 배치하여 기판 처리 시스템(100)의 제2 축(12) 방향 폭 또는 제1 축(11) 방향 폭도 줄일 수 있다.
제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각은 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 연장되는 냉각수 공급라인(20)과 연결되며, 냉각수 공급을 제어하는 냉각수 제어부(141); 및 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 연장되는 가스 공급라인(30)과 연결되며, 공정 가스의 공급을 제어하는 가스 제어부(142)를 포함할 수 있다. 냉각수 제어부(141)는 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 연장되는 냉각수 공급라인(20)과 연결될 수 있고, 냉각수(Process Cooling Water; PCW) 공급을 제어할 수 있다. 여기서, 냉각수 제어부(141)는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에서 구동에 필요한 냉각수를 공급 및 확인하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 냉각수 제어부(141)는 냉각수 밸브(valve)를 포함할 수 있고, 상기 대응하는 공정 튜브(110)로의 냉각수 공급을 제어할 수 있다. 냉각수 공급원(미도시)으로부터 냉각수가 냉각수 제어부(141)를 통해 상기 대응하는 공정 튜브(110)로 공급될 수 있고, 상기 대응하는 공정 튜브(110)로 공급된 냉각수가 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 형성된(또는 제공된) 냉각 유로를 거쳐 냉각수 제어부(141)를 통해 배출될 수 있다.
가스 제어부(142)는 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 연장되는 가스 공급라인(30)과 연결될 수 있고, 공정 가스의 공급을 제어할 수 있다. 여기서, 가스 제어부(142)는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)로 공급되는 상기 공정 가스를 전달하기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어, 가스 제어부(142)는 가스 패널(Gas Panel)을 포함할 수 있고, 상기 대응하는 공정 튜브(110)로의 상기 공정 가스의 공급을 제어할 수 있다. 상기 가스 패널(Gas Panel)은 일반적으로 상기 공정 가스로 이용될 수 있는 다양한 복수의 가스를 계량할 수 있고, 상기 복수의 가스를 각각의 공정 튜브(110)에 분배하는 기체 분리기 및 가스의 유동을 조절하는 매스플로우 컨트롤러(Mass Flow Controller, MFC)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수의 가스 중 적어도 어느 하나의 가스는 예열기, 매스플로우 컨트롤러(MFC), 버블러(bubbler), 필터와 같은 구성요소에 의해 공급될 수 있다. 공정가스 공급원(미도시)으로부터 상기 공정 가스가 가스 제어부(142)를 통해 상기 대응하는 공정 튜브(110)로 공급될 수 있다. 여기서, 상기 공정 가스는 효율적인 기판 처리를 위해 가열되어 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 공급될 수 있다.
그리고 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에서는 냉각수 제어부(141)가 가스 제어부(142)보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하여 배치될 수 있다. 냉각수는 효율적인 냉각을 위해 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접한 곳으로부터 공급될 수 있고, 공급 거리(또는 유동 거리)가 짧을 수 있다. 이에 냉각수가 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접한 곳에서 공급될 수 있도록 냉각수 제어부(141)를 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하여 배치할 수 있고, 가스 제어부(142)보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하게 배치하여 냉각수 제어부(141)를 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 가장 가깝게 배치할 수 있다. 이를 통해 냉각수가 상기 대응하는 공정 튜브(110)로 공급되면서 짧은 공급 거리로 인해 온도 변화(예를 들어, 온도 상승)가 거의 없이 낮은 온도를 유지할 수 있고, 상기 대응하는 공정 튜브(110)에서 냉각수가 공급되는 영역을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
가스 제어부(142)는 가열된 상기 공정 가스가 지나갈 수 있고, 예열기 등 상기 가스를 가열하는 구성이 배치될 수도 있으며, 일반적으로 전반적인 온도가 냉각수 제어부(141)의 온도보다 높을 수 있다. 이로 인해 냉각수 제어부(141)가 가스 제어부(142)보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀게 배치되면, 냉각수의 공급 거리가 길어질 뿐만 아니라 가스 제어부(142)의 주위(또는 주변)을 지나면서 가스 제어부(142)의 온도에 의해 냉가수의 온도가 상승할 수 있고, 이에 따라 냉각수를 통해 효율적인 냉각이 이루어질 수 없다.
하지만, 본 발명에서는 냉각수 제어부(141)를 가스 제어부(142)보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하여 배치함으로써, 상기 대응하는 공정 튜브(110)의 냉각수가 공급되는 영역에서 냉각수의 효율적인 냉각이 가능할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배기 덕트, 히터부 및 급속 방열가스라인을 설명하기 위한 개념도로, 도 5(a)는 공정 튜브, 배기 덕트, 히터부 및 급속 방열가스라인의 분해도이고, 도 5(b)는 배기 덕트의 단부 및 급속 방열가스라인의 단부의 위치를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 시스템(100)은 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 제공되며, 단부가 복수의 배기 펌핑포트(51)에 각각 연결되는 제1 및 제2 배기 덕트(150a,150b); 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 제공되어, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 열을 공급하는 제1 및 제2 히터부(160); 및 제1 및 제2 히터부(160)를 각각 냉각시키며, 단부가 복수의 흡열 펌핑포트(52)에 각각 연결되는 제1 및 제2 급속 방열가스라인(170a,170b);을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 배기 덕트(150a,150b)는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 제공될 수 있고, 단부가 복수의 배기 펌핑포트(51)에 각각 연결되어 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b) 내의 가스(또는 잔류가스)를 배기할 수 있으며, 배기를 통해 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b) 내를 진공상태로 유지시켜 줄 수도 있다. 제1 및 제2 배기 덕트(150a,150b)는 그 일단이 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 연결될 수 있고, 제2 축(12) 방향으로 연장되어 타단(즉, 단부)이 배기 펌핑포트(51)에 연결(또는 연통)될 수 있다. 이때, 배기 펌핑포트(51)는 기판 처리 시스템(100)의 하부에 위치할 수 있고, 기판 처리 시스템(100)의 외부에 제공될 수 있으며, 제1 및 제2 배기 덕트(150a,150b)는 배기 펌핑포트(51)에 연결되기 위해 제2 축(12) 방향으로 연장되다가 절곡되어 단부(또는 타단부)가 수직(또는 상하방향)으로 연장될 수 있다.
제1 및 제2 히터부(160)는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 제공될 수 있고, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 열을 공급할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 히터부(160)는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 외측에 제공될 수 있고, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)를 각각 수용하여 가열할 수 있다. 이를 통해 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 수용되는 복수의 기판(10)을 반응(또는 기판 처리)할 수 있는 온도로 승온시킬 수 있다.
제1 및 제2 급속 방열가스라인(170a,170b)은 제1 및 제2 히터부(160)를 각각 냉각시킬 수 있으며, 단부가 복수의 흡열 펌핑포트(52)에 각각 연결되어 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b) 외측(또는 주변)의 열기(또는 뜨거운 공기)를 배출시킬 수 있고, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)를 각각 냉각시킬 수 있다. 필요에 따라 복수의 기판(10)이 과도하게 온도 상승하는 것을 방지하고 복수의 기판(10)의 기판 처리(예를 들어, 열처리) 후에 제1 및 제2 히터부(160) 및/또는 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 온도를 신속하게 낮추기 위해 제1 및 제2 히터부(160)를 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 히터부(160)의 외벽(예를 들어, 측벽)에는 외부의 공기를 제1 및 제2 히터부(160) 내로 주입할 수 있는 공기 주입구(미도시)가 형성될 수 있고, 제1 및 제2 히터부(160) 내로 주입되어 제1 및 제2 히터부(160) 내의 온도에 의해 열교환이 이루어진 공기를 제1 및 제2 급속 방열가스라인(170a,170b)으로 배출시킬 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 급속 방열가스라인(170a,170b)은 그 일단이 제1 및 제2 히터부(160)의 외벽에 각각 연결될 수 있고, 제2 축(12) 방향으로 연장되어 타단(즉, 단부)이 흡열 펌핑포트(52)에 연결될 수 있으며, 신속하게 상기 열교환이 이루어진 공기를 배출시킬 수 있다. 이때, 흡열 펌핑포트(52)는 기판 처리 시스템(100)의 하부에 위치할 수 있고, 기판 처리 시스템(100)의 외부에 제공될 수 있으며, 제1 및 제2 급속 방열가스라인(170a,170b)은 흡열 펌핑포트(52)에 연결되기 위해 제2 축(12) 방향으로 연장되다가 절곡되어 단부가 수직(또는 상하방향)으로 연장될 수 있다. 이를 통해 외부에서 제1 및 제2 히터부(160) 내로 주입된 공기가 제1 및 제2 히터부(160)의 내부에서 제1 및 제2 히터부(160)의 열원과 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 외벽을 냉각시킬 수 있다. 이에 제1 및 제2 히터부(160)의 열원이 과도하게 온도 상승하여 복수의 기판(10)이 과도하게 가열되는 것을 방지함과 동시에 기판(10)의 기판 처리 후에 제1 및 제2 히터부(160)의 열원(또는 상기 열원의 온도)를 신속하게 냉각시킬 수 있어서, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)를 신속하게 냉각시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)를 신속하게 냉각시켜 복수의 기판(10)을 신속하게 냉각시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에는 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 제공되는 배기 덕트(150)의 단부 및 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 열을 공급한 히터부(160)를 냉각시키는 급속 방열가스라인(170)의 단부가 배치될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각은, 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 제공되는 배기 덕트(150)의 단부를 수용하는 배기덕트 수용부(143); 및 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 열을 공급한 히터부(160)를 냉각시키는 급속 방열가스라인(170)의 단부를 수용하는 방열라인 수용부(144)를 더 포함할 수 있다. 배기덕트 수용부(143)는 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 제공되는 배기 덕트(150)의 단부를 수용할 수 있으며, 함체와 같이 구성될 수 있고, 수직으로 연장되어 배기 펌핑포트(51)에 연결되는 배기 덕트(150)의 단부가 배기덕트 수용부(143)에 수용되어 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에 배치될 수 있다. 여기서, 배기덕트 수용부(143)는 압력 밸브(Pressure Valve)와 압력계(Pressure Gauge)를 포함할 수 있고, 배기 펌핑포트(51)를 통한 흡입력(또는 흡입 압력)을 제어하여 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b) 내를 진공상태로 유지시켜 줄 수 있다. 수직으로 연장되는 배기 덕트(150)의 단부를 배기덕트 수용부(143)에 수용하여 배기 덕트(150)의 단부가 다른 구성들에 간섭되지 않도록 할 수 있고, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)의 구성요소들의 배치(또는 배치 순서)에 따라 배기 덕트(150)를 효율적으로 배치하여 유지 보수 공간(40)을 보다 넓힐 수 있다.
방열라인 수용부(144)는 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 열을 공급한 히터부(160)를 냉각시키는 급속 방열가스라인(170)의 단부를 수용할 수 있으며, 함체와 같이 구성될 수 있고, 수직으로 연장되어 흡열 펌핑포트(52)에 연결되는 급속 방열가스라인(170)의 단부가 방열라인 수용부(144)에 수용되어 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에 배치될 수 있다. 수직으로 연장되는 급속 방열가스라인(170)의 단부를 방열라인 수용부(144)에 수용하여 급속 방열가스라인(170)의 단부가 다른 구성들에 간섭되지 않도록 할 수 있고, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b)의 구성요소들의 배치에 따라 급속 방열가스라인(170)을 효율적으로 배치하여 유지 보수 공간(40)을 보다 넓힐 수 있다.
그리고 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에서는 상기 배치된 배기 덕트(150)의 단부가 상기 배치된 급속 방열가스라인(170)의 단부보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하여 배치될 수 있다. 급속 방열가스라인(170)은 제1 및 제2 히터부(160)의 열원을 냉각시키기 위한 열교환으로 데워진 공기(또는 열기)를 배출시키기 때문에 배기 덕트(150)의 온도보다 높을 수 있다. 이러한 급속 방열가스라인(170)의 단부를 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하여 배치되는 경우에는 급속 방열가스라인(170)의 높은 온도가 상기 대응하는 공정 튜브(110) 또는 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각의 다른 구성요소에 영향을 줄 수 있으므로, 급속 방열가스라인(170)의 단부(즉, 상기 방열라인 수용부)를 배기 덕트(150)의 단부(즉, 상기 배기덕트 수용부)보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀리 배치할 수 있고, 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에서 급속 방열가스라인(170)의 단부를 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 가장 멀리 배치할 수 있다. 또한, 급속 방열가스라인(170)의 단부를 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀리 배치함으로써, 열기가 긴 유동 거리(또는 배출 거리)를 지나면서 공기(또는 외부 공기)에 의해 효과적으로 방열(또는 냉각)되도록 할 수도 있다.
제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에서는 냉각수 제어부(141), 가스 제어부(142), 배기 덕트(150)의 단부 및 급속 방열가스라인(170)의 단부가 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀어지는 방향으로 배열될 수 있고, 냉각수 제어부(141)와 가스 제어부(142)가 배기 덕트(150)의 단부와 급속 방열가스라인(170)의 단부보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하여 배치될 수 있다. 제1 및 제2 유틸리티 모듈(140a,140b) 각각에서는 냉각수 제어부(141), 가스 제어부(142), 배기 덕트(150)의 단부 및 급속 방열가스라인(170)의 단부가 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀어지는 방향으로 일렬로 배치될 수 있고, 냉각수 제어부(141), 가스 제어부(142), 배기 덕트(150)의 단부 및 급속 방열가스라인(170)의 단부가 순차적으로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 냉각수 제어부(141), 가스 제어부(142)에 각각 연결(또는 제공)되는 각 라인(예를 들어, 상기 냉각수 공급라인, 상기 가스 공급라인 등)과 배기 덕트(150) 및 급속 방열가스라인(170)이 서로 엉키거나 꼬이지 않고 효율적으로 배치될 수 있고, 공간 활용도가 높아질 수 있다.
이때, 냉각수 제어부(141)와 가스 제어부(142)는 배기 덕트(150)의 단부 및 급속 방열가스라인(170)의 단부보다 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하여 배치될 수 있다. 냉각수 제어부(141)와 가스 제어부(142)는 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 냉각수, 상기 공정 가스 등을 공급하는 부분이고, 배기 덕트(150)의 단부 및 급속 방열가스라인(170)의 단부는 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 잔류가스, 열기 등이 배출되는 부분이므로, 상기 대응하는 공정 튜브(110)로 공급하는 것이 아니기 때문에 라인의 길이(또는 유동 거리)가 길어도 아무런 문제가 없는 배기 덕트(150)의 단부 및 급속 방열가스라인(170)의 단부를 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 멀게 배치할 수 있다. 그리고 상기 대응하는 공정 튜브(110)로 냉각수, 상기 공정 가스 등을 공급하는 냉각수 제어부(141)와 가스 제어부(142)를 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 근접하게 배치하여 상기 대응하는 공정 튜브(110)로 공급되는 공급 거리를 짧게 함으로써, 긴 공급 거리로 인해 온도 변화(예를 들어, 온도 상승)가 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 온도 변화가 거의 없이 온도가 유지된 냉각수, 상기 공정 가스 등이 상기 대응하는 공정 튜브(110)에 공급될 수 있고, 상기 대응하는 공정 튜브(110)에서 효과적으로 기판 처리 공정이 수행될 수 있다.
또한, 냉각수 제어부(141), 가스 제어부(142), 배기 덕트(150)의 단부 및 급속 방열가스라인(170)의 단부가 상기 대응하는 공정 튜브(110)로부터 차례대로 배치되는 경우에는 각 함체의 폭이 좁은 것부터 넓은 순으로 배치될 수 있어서 공간 활용도가 최대화될 수 있고, 실질적으로 사용 가능한 유지 보수 공간(40)의 유효 면적이 최대화될 수 있으며, 기판 처리 시스템(100)의 제2 축(12) 방향 폭을 줄일 수도 있다. 그리고 냉각수 공급라인(20)과 가스 공급라인(30)이 주변(예를 들어, 상기 배기 덕트의 단부 및 상기 급속 방열가스라인의 단부 등)으로부터 온도 등의 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 대칭적인 가스 공급라인을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 가스 공급라인(30) 각각은 복수의 가스라인(31)을 포함할 수 있으며, 제1 공정 튜브(110a)에 연결되는 가스 공급라인(30)의 복수의 가스라인(31)과 제2 공정 튜브(110b)에 연결되는 가스 공급라인(30)의 복수의 가스라인(31)은 서로 대칭되어 배치될 수 있고, 서로 대칭되는 가스라인(31)에는 동일한 가스가 공급될 수 있다. 복수의 가스라인(31)은 2개 이상일 수 있고, 서로 동일한 가스 또는 상이한 가스를 공급할 수 있다. 예를 들어, 복수의 가스라인(31)은 제1 가스라인(31a)과 제2 가스라인(31b)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 공정 가스는 기판 처리 가스와 불활성 가스를 포함할 수 있으며, 제1 가스라인(31a)은 상기 기판 처리 가스를 공급할 수 있고, 제2 가스라인(31b)은 불활성 가스를 공급할 수 있다. 제1 공정 튜브(110a)에 연결되는 가스 공급라인(30)의 복수의 가스라인(31)과 제2 공정 튜브(110b)에 연결되는 가스 공급라인(30)의 복수의 가스라인(31)은 서로 대칭되어 배치될 수 있으며, 제1 공정 튜브(110a)에 연결되는 제1 가스라인(31a) 및 제2 가스라인(31b)과 제2 공정 튜브(110b)에 연결되는 제1 가스라인(31a) 및 제2 가스라인(31b)이 서로 대칭될 수 있다. 예를 들어, 각각의 제1 가스라인(31a)이 제1 축(11) 방향 양측 외곽에 배치되는 경우에는 각각의 제2 가스라인(31b)이 각각의 제1 가스라인(31a)보다 내측에 배치될 수 있고, 각각의 제2 가스라인(31b)이 제1 축(11) 방향 양측 외곽에 배치되는 경우에는 각각의 제1 가스라인(31a)이 각각의 제2 가스라인(31b)보다 내측에 배치될 수 있다.
여기서, 서로 대칭되는 가스라인(31)에는 동일한 가스가 공급될 수 있으며, 각각의 제1 가스라인(31a)에는 동일한 가스가 공급될 수 있고, 각각의 제2 가스라인(31b)에도 동일한 가스가 공급될 수 있다. 이때, 제1 가스라인(31a)과 제2 가스라인(31b)에는 동일한 가스가 공급될 수도 있고, 상이한 가스가 공급될 수도 있다. 이에 동일한 가스가 공급되는 가스라인(31)이 서로 대칭되어 배치됨으로써, 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)에 각각 동일한 가스를 공급하는 가스라인(31) 각각(즉, 동일한 가스를 공급하는 상기 제1 공정 튜브에 연결된 가스라인과 상기 제2 공정 튜브에 연결된 가스라인)의 길이가 동일할 수 있고, 공급 거리 차이에 의한 가스(또는 상기 공정 가스)의 온도차, 분압차 등을 방지하여 제1 및 제2 공정 튜브(110a,110b)의 공정 조건을 동일하게 만들어 줄 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 서로 독립적인 공정 공간을 제공하는 제1 및 제2 공정 튜브를 통해 기판 처리량을 향상시킬 수 있으면서 제1 축 방향으로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 제1 및 제2 보트 승강기 각각의 승강축부재를 배치하여 기판 처리 시스템의 제1 축 방향 폭을 줄일 수 있다. 또한, 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 배치되는 각각의 승강축부재가 제1 축의 양측으로 점대칭되어 배치됨으로써, 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간을 줄일 수 있고, 기판 처리 시스템의 제1 축 방향 폭을 더욱 줄일 수 있다. 그리고 승강축부재를 볼 스크류, 복수의 가이드 레일 및 수직 프레임의 조립체로 구성하여 지지 플레이트의 중심을 공정 튜브의 중심과 일치시키기 위해 승강체를 지지 플레이트의 중심에서 제2 축 방향으로 벗어나게 지지 플레이트와 결합시키더라도 안정적으로 기판 보트를 승강시킬 수 있다. 여기서, 복수의 가이드 레일이 스크류 샤프트의 양측에 대칭적으로 배치되어 승강체의 균형을 잡아줄 수 있으며, 승강체의 안정적인 승강에 의해 기판 보트가 안정적으로 승강될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 유틸리티 모듈이 각각 대응하는 공정 튜브로부터 멀어지는 방향으로 연장되면서 각각 대응하는 공정 튜브의 중심에서 제2 축 방향으로 연장되는 축으로부터 벗어나 배치됨으로써, 제1 및 제2 유틸리티 모듈의 사이에 유지 보수 공간을 확보할 수 있으며, 제1 및 제2 유틸리티 모듈이 제2 축 방향으로 연장되는 경우에는 기판 처리 시스템의 제1 축 방향 폭이 최소화될 수 있다. 그리고 제1 및 제2 유틸리티 모듈의 냉각수 제어부와 가스 제어부 및 배기 덕트의 단부 및 급속 방열가스라인의 단부를 각각 대응하는 공정 튜브로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 배열함으로써, 유지 보수 공간이 보다 넓어질 수 있고, 기판 처리 시스템의 제2 축 방향 폭을 줄일 수 있다. 또한, 냉각수 공급라인과 가스 공급라인이 주변으로부터 온도 등의 영향을 받는 것을 최소화할 수도 있다. 한편, 제1 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 복수의 가스라인과 제2 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 복수의 가스라인을 서로 대칭적으로 배치함으로써, 동일한 가스가 공급되는 가스라인의 길이를 동일하게 하여 각 공정 튜브의 공정 조건을 동일하게 만들어 줄 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 기판 11 : 제1 축
12 : 제2 축 13 : 제1 축과 제2 축의 교차점
20 : 냉각수 공급라인 30 : 가스 공급라인
31 : 가스라인 31a: 제1 가스라인
31b: 제2 가스라인 40 : 유지 보수 공간
51 : 배기 펌핑포트 52 : 흡열 펌핑포트
100 : 기판 처리 시스템 110 : 공정 튜브
110a: 제1 공정 튜브 110b: 제2 공정 튜브
115 : 공정부(또는 공정 영역) 120 : 기판 보트
130 : 보트 승강기 130a: 제1 보트 승강기
130b: 제2 보트 승강기 131 : 승강축부재
131a: 볼 스크류 131b: 가이드 레일
131c: 수직 프레임 131d: 프레임 받침대
132 : 승강체 132a: 베이스판
132b: 슬라이딩부 133 : 지지 플레이트
140 : 유틸리티 모듈 140a: 제1 유틸리티 모듈
140b: 제2 유틸리티 모듈 141 : 냉각수 제어부
142 : 가스 제어부 143 : 배기덕트 수용부
144 : 방열라인 수용부 150 : 배기 덕트
150a: 제1 배기 덕트 150b: 제2 배기 덕트
160 : 제1 및 제2 히터부 170 : 급속 방열가스라인
170a: 제1 급속 방열가스라인 170b: 제2 급속 방열가스라인

Claims (12)

  1. 제1 축 방향으로 이격되어 배치되며, 서로 독립적인 공정 공간을 제공하는 제1 및 제2 공정 튜브;
    복수의 기판이 다단으로 적재되며, 상기 제1 및 제2 공정 튜브의 공정 공간에 각각 제공되는 기판 보트; 및
    상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되며, 상기 기판 보트를 승강시키는 제1 및 제2 보트 승강기;를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 보트 승강기 각각은,
    상기 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 배치되는 승강축부재;
    상기 승강축부재에 연결되어 상기 승강축부재를 따라 승강하는 승강체; 및
    상기 승강체와 결합되며, 상기 기판 보트를 지지하는 지지 플레이트를 포함하며,
    상기 승강체는 상기 지지 플레이트의 중심에서 상기 제1 축 방향과 교차하는 제2 축 방향으로 벗어나 상기 지지 플레이트와 결합되는 기판 처리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 보트 승강기의 승강축부재와 상기 제2 보트 승강기의 승강축부재는 서로 점대칭되어 상기 제1 축의 양측으로 배치되는 기판 처리 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 승강축부재는,
    스크류 샤프트와 볼 너트로 구성되며, 상기 스크류 샤프트의 회전을 통해 상기 볼 너트를 이동시키는 볼 스크류; 및
    상기 스크류 샤프트의 양측에 배치되는 복수의 가이드 레일을 포함하는 기판 처리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 승강체는,
    상기 볼 너트와 결합되며, 상기 스크류 샤프트를 따라 연장되는 베이스판; 및
    상기 베이스판에 상기 볼 너트의 양측으로 결합되며, 상기 복수의 가이드 레일에 각각 연결되어 활주하는 복수의 슬라이딩부를 포함하는 기판 처리 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 승강축부재는,
    상기 스크류 샤프트를 따라 연장되며, 상기 스크류 샤프트와 상기 복수의 가이드 레일이 지지되는 수직 프레임을 더 포함하는 기판 처리 시스템.
  7. 제1 축 방향으로 이격되어 배치되며, 서로 독립적인 공정 공간을 제공하는 제1 및 제2 공정 튜브;
    복수의 기판이 다단으로 적재되며, 상기 제1 및 제2 공정 튜브의 공정 공간에 각각 제공되는 기판 보트;
    상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되며, 상기 기판 보트를 승강시키는 제1 및 제2 보트 승강기; 및
    상기 제1 및 제2 공정 튜브에 대응하여 각각 제공되며, 상기 제1 및 제2 공정 튜브 중 대응하는 공정 튜브의 중심에서의 상기 제1 축의 수직축으로부터 벗어나 대칭적으로 배치되는 제1 및 제2 유틸리티 모듈;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 보트 승강기 각각은 상기 제1 및 제2 공정 튜브의 사이 공간에 배치되는 승강축부재를 포함하는 기판 처리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각은 상기 대응하는 공정 튜브로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 기판 처리 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각은,
    상기 대응하는 공정 튜브로부터 연장되는 냉각수 공급라인과 연결되며, 냉각수 공급을 제어하는 냉각수 제어부; 및
    상기 대응하는 공정 튜브로부터 연장되는 가스 공급라인과 연결되며, 공정 가스의 공급을 제어하는 가스 제어부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각에서는 상기 냉각수 제어부가 상기 가스 제어부보다 상기 대응하는 공정 튜브에 근접하여 배치되는 기판 처리 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되며, 단부가 복수의 배기 펌핑포트에 각각 연결되는 제1 및 제2 배기 덕트;
    상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 제공되어, 상기 제1 및 제2 공정 튜브에 각각 열을 공급하는 제1 및 제2 히터부; 및
    상기 제1 및 제2 히터부를 각각 냉각시키며, 단부가 복수의 흡열 펌핑포트에 각각 연결되는 제1 및 제2 급속 방열가스라인;을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각에는 상기 대응하는 공정 튜브에 제공되는 배기 덕트의 단부 및 상기 대응하는 공정 튜브에 열을 공급한 히터부를 냉각시키는 급속 방열가스라인의 단부가 배치되며,
    상기 제1 및 제2 유틸리티 모듈 각각에서는 상기 배치된 배기 덕트의 단부가 상기 배치된 급속 방열가스라인의 단부보다 상기 대응하는 공정 튜브에 근접하여 배치되는 기판 처리 시스템.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 가스 공급라인 각각은 복수의 가스라인을 포함하고,
    상기 제1 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 상기 복수의 가스라인과 상기 제2 공정 튜브에 연결되는 가스 공급라인의 상기 복수의 가스라인은 서로 대칭되어 배치되며,
    서로 대칭되는 가스라인에는 동일한 가스가 공급되는 기판 처리 시스템.
  12. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공정 튜브 각각은 단일 튜브 또는, 외부 튜브와 내부 튜브를 포함하는 복수의 튜브로 이루어진 기판 처리 시스템.
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