KR102106969B1 - 기판 열처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 열처리 장치 및 그 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치는 적어도 하나의 기판이 수용되는 공간을 형성하는 내벽, 내벽을 감싸고, 적어도 하나의 가스홀을 포함하는 외벽, 및 기판을 가열하는 적어도 하나의 히터를 포함하되, 가스홀을 통하여 제1 가스가 내벽과 외벽 사이의 공간으로 투입된다.

Description

기판 열처리 장치 및 그 방법 {Apparatus and methods for heat-treating substrate}
기판 열처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
표시 장치, 반도체, 또는 태양 전지 등을 제조하기 위하여는 일반적으로 기판 열처리 장치에서 기판을 열처리하는 공정이 수행되어야 한다.
이러한 기판 열처리 장치는 하나의 기판을 처리하는 매엽식(Single Substrate Type)과 복수개의 기판을 처리하는 배치식(Batch Type)이 있다. 매엽식 기판 처리 장치는 구성이 간단한 이점이 있으나 생산성이 떨어지는 단점이 있어, 대량 생산에는 배치식 기판 처리 장치가 많이 사용된다.
이러한 배치식 기판 열처리 장치는 일반적으로 내벽 및 외벽을 포함한다. 내벽은 복수개의 기판을 수용하는 공간을 형성하고, 외벽은 상기 내벽을 둘러쌀 수 있다. 여기에서, 내벽과 외벽 사이에는 일정한 공간이 형성되는데, 기판의 열처리 공정 중 발생하거나 유입된 가스가 내벽과 외벽 사이의 공간에서 응축되어 기판 열처리 장치를 오염시킬 수 있다.
이에, 외벽에 히터를 설치하는 방법으로 내벽과 외벽 사이의 공간에 가스가 응축되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 가스 응축 방지 면에서는 장점이 있으나, 대용량에서는 적용하기 힘들고, 기판의 온도 균일도가 저하될 수 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내벽과 외벽 사이의 공간의 압력 및 기판이 수용되는 공간의 압력을 조절하여 내벽과 외벽 사이의 공간에서의 가스 응축을 방지할 수 있는 기판 열처리 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 내벽과 외벽 사이의 공간의 압력 및 기판이 수용되는 공간의 압력을 조절하여 내벽과 외벽 사이의 공간에서의 가스 응축을 방지할 수 있는 기판 열처리 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치는 적어도 하나의 기판이 수용되는 공간을 형성하는 내벽, 내벽을 감싸고, 적어도 하나의 가스홀을 포함하는 외벽, 및 기판을 가열하는 적어도 하나의 히터를 포함하되, 가스홀을 통하여 제1 가스가 내벽과 외벽 사이의 공간으로 투입된다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치는 적어도 하나의 기판이 수용되는 공간을 형성하는 내벽, 내벽을 감싸고, 적어도 하나의 가스홀을 포함하는 외벽, 및 기판을 가열하는 적어도 하나의 히터를 포함하되, 가스홀을 통하여 외벽 내부의 가스가 외벽 외부로 토출된다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 방법은 적어도 하나의 기판을 내벽으로 둘러싸인 공간으로 투입하여 가열하는 단계, 및 내벽과 내벽을 둘러싸는 외벽 사이의 공간으로 제1 가스를 투입하는 단계를 포함한다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 열처리 방법은 적어도 하나의 기판을 내벽으로 둘러싸인 공간으로 투입하여 가열하는 단계, 및 내벽을 둘러싸는 외벽에 형성된 가스홀을 통하여 외벽 내부의 가스를 외벽 외부로 토출하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 내벽과 외벽 사이의 공간의 압력이 기판이 수용되는 공간의 압력보다 높기 때문에, 기판이 수용되는 공간에 존재하는 가스가 내벽과 외벽 사이의 공간으로 유입되지 않을 수 있다. 따라서, 내벽과 외벽 사이의 공간에 응축되어 기판 열처리 장치를 오염시키는 이물질의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 내벽과 외벽 사이의 공간으로 유입되는 가스를 통하여 기판 열처리 장치를 냉각할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 열처리 장치에서 가스관 및 히터를 제외한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ`선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 기판 열처리 장치의 평면도이다.
도 5는 도 1의 기판 열처리 장치의 제1 가스 공급기를 확대한 평면도이다.
도 6은 도 3의 Ⅵ 부분을 확대한 단면도이다.
도 7은 도 1의 기판 열처리 장치의 압력 제어부에 대한 블록도이다.
도 8은 도 1의 기판 열처리 장치의 밸브 제어부에 대한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 기판 열처리 장치의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 기판 열처리 장치의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 평면도이다.
도 14는 도 13의 기판 열처리 장치에서 도 3의 Ⅵ 부분에 대응하는 부분을 확대한 단면도이다.
도 15는 도 13의 기판 열처리 장치의 압력 제어부에 대한 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 서술하는 "기판"은 반도체 기판, 표시 기판, 박막트랜지스터 기판(Thin Film Transistor Substrate, TFT Substrate), 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB), 또는 플랙서블 기판(Flexible Substrate) 등 일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, "기판"은 그 용어 그대로의 "기판"뿐만 아니라, "필름"이나 "박막" 등을 포괄하는 의미일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 서술하는 "기판 열처리 장치"는 단순히 기판을 가열하는 장치뿐만 아니라, 열을 이용한 기판 가공 장치를 모두 포괄하는 의미일 수 있다. 예를 들어, "기판 열처리 장치"는 에이징 장치(Aging Apparatus)뿐만 아니라, 열처리와 함께 화학적인 처리도 진행되는 화학 기상 증착 장치(Chemical Vapor Deposition Apparatus, CVD Apparatus), 열처리와 함께 물리적인 처리도 진행되는 물리 기상 증착 장치(Physical Vapor Deposition Apparatus, PVD Apparatus) 등 일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 기판 열처리 장치에서 가스관(140) 및 히터(180)를 제외한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ`선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 1의 기판 열처리 장치의 평면도이다. 도 5는 도 1의 기판 열처리 장치의 제1 가스 공급기(400)를 확대한 평면도이다. 도 6은 도 3의 Ⅵ 부분을 확대한 단면도이다. 도 7은 도 1의 기판 열처리 장치의 압력 제어부(600)에 대한 블록도이다. 도 8은 도 1의 기판 열처리 장치의 밸브 제어부(700)에 대한 블록도이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치는 본체(100), 전면 도어(200), 후면 도어(300), 제1 가스 공급기(400), 제2 가스 공급기(500), 압력 제어부(600), 및 밸브 제어부(700)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 내벽(120), 외벽(110), 히터(180)를 포함할 수 있다. 또한, 본체(100)는 가스관(140), 제2 가스 공급관(150), 배출관(160), 및 내부 압력 센서(190)를 더 포함할 수 있다.
내벽(120)은 단열재로 이루어질 수 있다. 단열재는 일정한 온도가 유지되도록 하려는 부분의 바깥쪽을 피복하여 외부로의 열손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 재료를 의미할 수 있다. 단열재는 약 500-1,100℃에서 사용되는 재료뿐만 아니라, 약 100℃ 이하에서 사용하는 것을 목적으로 하는 보냉재, 100-500℃의 보온재, 및 1,100℃ 이상에서 사용할 수 있는 내화단열재를 모두 포괄하는 의미일 수 있다. 내벽(120)은 열전도율이 작은 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 내벽(120)은 다공질 재질로 이루어질 수도 있다. 또한, 내벽(120)은 다층 구조일 수 있다. 또한, 내벽(120)은 유기물, 무기물, 또는 유기물/무기물의 조합으로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 내벽(120)은 코르크, 석면, 유리솜, 석영솜, 탄산마그네슘, 마그네시아, 규산칼슘, 네오세라믹 (Neo-Ceramic), 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 또한, 내벽(120)은 부식을 방지하는 물질, 예컨대, 불소 함유 화합물 등으로 일면 또는 양면이 코팅될 수도 있다.
내벽(120)은 적어도 하나의 기판이 수용되는 공간을 형성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 하나의 내벽(120)이 절곡되어 정육면체 형상의 공간을 형성할 수 있고, 상기 정육면체 형상의 공간에 기판이 수용될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 복수개의 내벽(120)이 접합하여 완전 폐쇄되거나 일부 폐쇄(즉, 일부 개방)된 공간을 형성할 수 있다. 여기에서, 복수개의 내벽(120)은 분리 가능하도록 설계되어, 내벽(120) 내부의 구성 요소의 수리 및 교체가 용이할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서는, 하나의 내벽(120)이 절곡되어 일부 폐쇄된 공간을 도시하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
외벽(110)은 내벽(120)을 감싸도록 형성될 수 있다. 외벽(110)은 내벽(120)을 감싸 내벽(120) 및 내벽(120)이 수용하는 적어도 하나의 기판을 보호할 수 있다. 외벽(110)의 내측에 형성되는 공간의 형상은 내벽(120)의 내측에 형성되는 공간의 형상과 유사하되, 외벽(110)의 내측에 형성되는 공간의 부피는 내벽(120)의 내측에 형성되는 공간의 부피보다 클 수 있다. 외벽(110)은 단일 금속 재질 또는 합금 등으로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 외벽(110)은 스테인레스 스틸(Steel Use Statinless, SUS)로 이루어질 수 있다. 또한, 외벽(110)은 부식을 방지하는 물질, 예컨대, 불소 함유 화합물 등으로 코팅될 수도 있다.
외벽(110)은 베이스(110a) 및 커버(110b)를 포함할 수 있다. 베이스(110a)는 기판 열처리 장치의 상면 및 두 출입구를 제외한 모든 부분을 둘러쌀 수 있다. 커버(110b)는 기판 열처리 장치의 상면에 형성되고, 베이스(110a)로부터 분리 가능하도록 형성될 수 있다. 이와 같이, 커버(110b)를 베이스(110a)로부터 분리함으로써, 기판 열처리 장치의 내부에 설치되는 구성 요소의 수리 및 교체를 용이하게 할 수 있다.
외벽(110)과 내벽(120) 사이에는 공간이 형성될 수 있다. 외벽(110)과 내벽(120) 사이에 형성된 공간은 그 공간에 다른 구조물 등을 수용하기 위하여 기판 열처리 장치의 설계시에 의도된 것일 수 있다. 또한, 외벽(110)과 내벽(120) 사이에 형성된 공간은 기판 열처리 장치의 제조시에 외벽(110)과 내벽(120)의 밀착이 부족하여 의도치 않게 형성된 것일 수도 있다. 도 3을 참조하면, 외벽(110)과 내벽(120) 사이의 공간은 제1 공간(A)으로, 기판이 수용되는 공간은 제2 공간(B)으로 도시되었다.
외벽(110) 및 내벽(120)은 적어도 하나의 히터홀(170)을 포함할 수 있다. 여기에서, 히터홀(170)은 히터(180)가 통과하는 홀을 의미할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 외벽(110)의 히터홀(170)은 내벽(120)의 히터홀(170)과 중첩될 수 있다. 또한, 외벽(110)의 히터홀(170)의 형상 및 크기와 내벽(120)의 히터홀(170)의 형상 및 크기는 동일할 수 있다. 상술한 바와 같이, 외벽(110)과 내벽(120) 사이에는 공간이 형성될 수 있기 때문에, 외벽(110)의 히터홀(170)과 내벽(120)의 히터홀(170)은 일정 간격 이격되어 있을 수 있다.
히터홀(170)은 복수개일 수 있다. 히터홀(170)은 본체(100)의 일 측면 및 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 형성될 수 있다. 또한, 히터홀(170)은 상기 본체(100)의 일 측면 및 상기 본체(100)의 타 측면에 인접한 다른 측면에도 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 예시적인 실시예에서, 히터홀(170)은 본체(100)의 일 측면에 56개 형성되고, 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에도 56개 형성되며, 상기 본체(100)의 일 측면에 인접한 다른 측면에 10개, 상기 본체(100)의 타 측면에 인접한 다른 측면에 10개가 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 본체(100)의 일 측면에 형성된 복수개의 히터홀(170)과 상기 본체(100)의 타 측면에 형성된 복수개의 히터홀(170)은 대칭일 수 있다.
본체(100)의 어느 일면에 형성된 복수개의 히터홀(170)은 서로 이격되어 배열될 수 있다. 복수개의 히터홀(170)은 서로 일정 간격으로 이격될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 서로 상이한 간격으로 이격될 수 있다. 또한, 히터홀(170)은 다양한 형태로 배열될 수 있다. 히터홀(170)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 매트릭스 형태로 배열될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 일렬로 배열될 수도 있다.
외벽(110)은 적어도 하나의 가스홀(130)을 포함할 수 있다. 여기에서, 가스홀(130)은 제1 가스(810)가 유동하는 통로일 수 있다. 가스홀(130)을 통하여 제1 가스(810)가 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간으로 투입될 수 있다. 여기에서, 제1 가스(810)는 에어, 질소 가스, 헬륨 가스, 수소 가스, 및 산소 가스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 실시예에서, 제1 가스(810)는 다른 물질과 화학반응을 일으키기 어려운 가스, 예컨대, 네온 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 가스일 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제1 실시예는 본체(100) 내부의 기판 또는 기판 상에 형성된 구조물과 반응하는 가스일 수도 있다.
가스홀(130)의 크기는 내측 방향으로 갈수록 증가할 수 있다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 외측 방향의 가스홀(130)의 크기보다 내측 방향의 가스홀(130)의 크기가 클 수 있다. 도 3 및 도 6에는 단차를 형성한 가스홀(130)을 도시하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형상의 가스홀(130)이 존재할 수 있다.
가스홀(130)은 복수개일 수 있다. 가스홀(130)은 본체(100)의 적어도 일면에 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 가스홀(130)은 본체(100)의 모든 면에 형성될 수 있다. 본체(100)의 일면에 형성된 복수개의 가스홀(130)은 서로 이격되어 형성될 수 있다. 여기에서, 복수개의 가스홀(130)은 일정 간격으로 이격되어 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 서로 상이한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 가스홀(130)은 본체(100)의 상면 및 하면에 각각 24개, 본체(100)의 일 측면 및 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 각각 12개 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 가스홀(130)은 다양한 형태로 배열될 수 있다. 가스홀(130)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 매트릭스 형태로 배열될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 일렬로 배열될 수도 있다.
가스홀(130)은 외벽(110)에만 형성될 수 있다. 즉, 가스홀(130)은 내벽(120)에는 형성되지 않을 수 있다. 구체적으로, 외벽(110)에는 히터홀(170) 및 가스홀(130)이 모두 형성될 수 있지만, 내벽(120)에는 히터홀(170)만 형성될 수 있다.
외벽(110) 및 내벽(120)은 기판이 수용되는 공간으로 기판을 투입 및 취출하는 적어도 하나의 출입구를 형성할 수 있다. 출입구는 복수개일 수 있으며, 본체(100)의 일 측면 및 상기 본체(100)의 일 측면에 대향하는 본체(100)의 타 측면에 위치할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 외벽(110) 및 내벽(120)은 두 개의 출입구를 형성할 수 있고, 전면에 형성된 출입구로 기판이 투입될 수 있으며, 후면에 형성된 출입구로 기판이 취출될 수 있다. 출입구를 통하여 기판을 투입 및 취출할 때에 이물질이 기판이 수용되는 공간으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 출입구에 에어 커튼이 설치될 수도 있다.
히터(180)는 기판이 수용되는 공간의 내부에 위치할 수 있다. 히터(180)는 적어도 하나의 기판을 가열할 수 있다. 히터(180)는 일 방향으로 연장되어 형성된 봉 형상일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 판 형상 등일 수 있다. 히터(180)는 기판과 직접적으로 접촉하여 기판을 가열할 수 있고, 기판과 간접적으로 접촉하여, 즉, 히터(180)와 기판 사이에 다른 구조물을 개재한 상태에서 기판을 가열할 수도 있다. 이와 같이, 히터(180)는 기판을 지지함과 동시에 기판을 가열할 수 있다.
히터(180)는 내벽(120) 및 외벽(110)을 관통하여 형성될 수 있다. 즉, 히터(180)는 히터홀(170)에 삽입되어 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 히터(180)는 본체(100)의 일 측면에 위치하는 내벽(120) 및 외벽(110)을 관통하고, 기판이 수용되는 공간을 통과하여, 상기 본체(100)의 일 측면에 대향하는 타 측면에 위치하는 내벽(120) 및 외벽(110)을 관통할 수 있다.
히터(180)는 복수개일 수 있다. 복수개의 히터(180)는 기판이 수용되는 공간에서 나란히 배치될 수 있다. 복수개의 히터(180)는 본체(100)의 상면, 즉, 커버(110b)와 평행하게 나란히 배치될 수 있다. 또한, 복수개의 히터(180)는 복수개의 층을 이룰 수 있는데, 하나의 층 상에 적어도 하나의 기판이 배치될 수 있다.
히터(180)는 메인 히터(180a)와 보조 히터(180b)를 포함할 수 있다. 메인 히터(180a)는 기판을 직접 가열하기 위한 히터(180)일 수 있고, 보조 히터(180b)는 기판이 수용되는 공간에 존재하는 열의 손실을 방지하기 위한 히터(180)일 수 있다. 또한, 메인 히터(180a)는 기판과 접촉할 수 있지만, 보조 히터(180b)는 기판과 접촉하지 않을 수 있다. 또한, 메인 히터(180a)와 보조 히터(180b)는 서로 교차하도록 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 메인 히터(180a)는 x 방향으로 연장되어 형성될 수 있고, 보조 히터(180b)는 y 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
가스관(140)은 제1 가스(810)가 유동하는 유로를 형성할 수 있다. 즉, 제1 가스 공급기(400)에서 공급된 제1 가스(810)는 가스관(140)을 통과하여 가스홀(130)로 이동한 후, 가스홀(130)을 통과하여 외벽(110)과 내벽(120) 사이의 공간으로 유입될 수 있다.
가스관(140)은 유연한 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 가스(810)가 외부로 유출되지 않는 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 가스관(140)은 외벽(110)과 일체형을 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 외벽(110)과 분리될 수도 있다.
가스관(140)은 가스홀(130)을 커버(110b)하도록 배치될 수 있다. 가스홀(130)이 복수개일 경우, 가스관(140)은 복수개의 가스홀(130)을 모두 커버(110b)하도록 배치될 수 있다. 즉, 복수개의 가스홀(130)은 가스관(140)을 통하여 서로 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 하나의 가스관(140)이 외벽(110)에 형성된 모든 가스홀(130)을 커버(110b)할 수 있지만, 이에 한정된 것은 아니고, 복수개의 가스관(140)이 모든 가스홀(130)을 커버(110b)할 수도 있다. 또한, 가스관(140)은 다양한 형태로 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 가스관(140)은 물결 형태로 배치될 수 있다.
제2 가스 공급관(150)은 외벽(110) 및 내벽(120)을 관통하여 형성될 수 있다. 여기에서, 제2 가스(820)는 기판을 열처리할 때에 사용되는 반응 가스일 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제2 가스(820)는 불활성 가스일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2 가스(820)는 제1 가스(810)와 상이할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 가스(820)와 제1 가스(810)는 동일할 수도 있다. 또한, 제2 가스 공급관(150)은 제2 가스 공급기(500)와 연결될 수 있다. 즉, 제2 가스 공급기(500)에서 공급되는 제2 가스(820)가 제2 가스 공급관(150)을 통과하여 기판이 수용되는 공간으로 유입될 수 있다.
제2 가스 공급관(150)과 대향하는 위치에 배출관(160)이 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 배출관(160)은 제2 가스 공급관(150)이 형성된 본체(100)의 일 모퉁이에서 대각선 방향의 본체(100)의 타 모퉁이에 형성될 수 있다. 배출관(160)도 제2 가스 공급관(150)과 같이 외벽(110) 및 내벽(120)을 관통하여 형성될 수 있다. 배출관(160)은 기판이 수용되는 공간에 존재하는 가스를 외부로 배출시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 배출관(160)은 기판이 수용되는 공간의 압력을 조절하는 기능도 수행할 수도 있다.
제2 가스 공급관(150)은 기판을 단순 가열 할 경우와 같이 반응 가스가 필요 없는 공정에서는 생략될 수 있다.
내부 압력 센서(190)는 외벽(110)으로 둘러싸인 공간 내부의 압력을 측정할 수 있다. 구체적으로, 내부 압력 센서(190)는 외벽(110)으로 둘러싸인 공간 내부에 존재하는 가스의 압력을 전기 신호로 변환하여 후술하는 압력 제어부(600)에 제공할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 내부 압력 센서(190)는 IC 압력 센서(integrated circuit pressure sensor)일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
내부 압력 센서(190)는 제1 내부 압력 센서(190a)와 제2 내부 압력 센서(190b)를 포함할 수 있다. 제1 내부 압력 센서(190a)는 외벽(110)과 내벽(120) 사이의 공간에 위치하여 외벽(110)과 내벽(120) 사이의 공간의 압력을 측정할 수 있다. 제2 내부 압력 센서(190b)는 기판이 수용되는 공간에 위치하여 기판이 수용되는 공간의 압력을 측정할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 내부 압력 센서(190a)와 제2 내부 압력 센서(190b)는 중첩되어 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
전면 도어(200) 및 후면 도어(300)는 기판이 수용되는 공간으로 기판을 투입 및 취출하는 두 개의 출입구에 설치되어, 상기 두 개의 출입구를 개폐할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전면 도어(200)는 전면에 형성된 출입구에 설치되고, 후면 도어(300)는 후면에 형성된 출입구에 설치될 수 있다. 기판은 전면 도어(200)가 개방된 상태에서 전면에 형성된 출입구를 통하여 본체(100) 내부로 투입될 수 있으며, 후면 도어(300)가 개방된 상태에서 후면에 형성된 출입구를 통하여 본체(100) 외부로 취출될 수 있다. 기판의 열처리 공정이 진행될 때에는 전면 도어(200) 및 후면 도어(300)가 차폐되어 본체(100)를 밀폐할 수 있다.
전면 도어(200) 및 후면 도어(300)도 본체(100)와 같이 내벽(120) 및 외벽(110)을 포함할 수 있다. 전면 도어(200) 및 후면 도어(300)의 내벽(120) 및 외벽(110)의 구조는 본체(100)의 내벽(120) 및 외벽(110)의 구조와 동일할 수 있다. 또한, 전면 도어(200) 및 후면 도어(300)의 외벽(110)에도 가스홀(130)이 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 전면 도어(200)에 8개의 가스홀(130)이 형성되고, 후면 도어(300)에 10개의 가스홀(130)이 형성될 수 있다. 이와 같은 복수개의 가스홀(130)은 원 형태 또는 리본 형태의 가스관(140)으로 서로 연결될 수 있다.
제1 가스 공급기(400)는 제1 가스(810)를 저장하고, 이를 내벽(120) 및 외벽(110) 사이의 공간으로 공급할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 가스 공급기(400)는 본체(100)의 일 모퉁이에 인접하여 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본체(100)와 일체형으로 형성될 수도 있다.
제1 가스 공급기(400)는 제1 가스 챔버(410) 및 제1 가스 압력계(420)를 포함할 수 있다. 제1 가스 챔버(410)는 적어도 하나의 제1 가스(810)를 저장하는 공간을 제공할 수 있다. 제1 가스 공급기(400)는 본체(100), 전면 도어(200), 및 후면 도어(300)에 위치한 가스관(140)과 연결되어 각각의 가스관(140)으로 제1 가스(810)를 공급할 수 있다.
제1 가스 챔버(410)에는 복수개의 제1 가스(810)가 저장될 수 있고, 복수개의 제1 가스(810)는 복수개의 서브 챔버에 각각 저장될 수 있다. 도 5에 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 가스 챔버(410)는 제1 서브 챔버(410a), 제2 서브 챔버(410b), 및 제3 서브 챔버(410c)를 포함할 수 있고, 제1 서브 챔버(410a), 제2 서브 챔버(410b), 및 제3 서브 챔버(410c)에는 각각 상이한 종류의 제1 가스(810)가 저장될 수 있다. 제1 서브 챔버(410a), 제2 서브 챔버(410b), 및 제3 서브 챔버(410c)는 모두 가스관(140)과 연결될 수 있고, 각각의 서브 챔버에는 각각의 서브 챔버를 개폐할 수 있는 서브 챔버 밸브(410d)가 설치될 수 있다.
제1 가스 압력계(420)는 제1 가스 공급기(400)에서 공급되는 제1 가스(810)의 압력을 측정하여 이를 표시할 수 있다. 작업자 또는 컴퓨터는 제1 가스 압력계(420)에 표시되는 압력을 체크하여 제1 가스 공급기(400)의 오작동 유무 등을 파악할 수 있다.
제2 가스 공급기(500)는 제2 가스(820)를 저장하고, 이를 기판이 수용되는 공간으로 공급할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 가스 공급기(500)는 본체(100)의 일 측면에 인접하여 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본체(100)와 일체형으로 형성될 수도 있다.
제2 가스 공급기(500)는 제2 가스 챔버(510) 및 제2 가스 압력계(520)를 포함할 수 있다. 제2 가스 챔버(510)는 적어도 하나의 제2 가스(820)를 저장하는 공간을 제공할 수 있다. 제2 가스 공급기(500)는 본체(100)에 위치한 제2 가스 공급관(150)과 연결되어 제2 가스 공급관(150)으로 제2 가스(820)를 공급할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제2 가스 챔버(510) 역시 복수개의 서브 챔버를 포함할 수 있고, 복수개의 서브 챔버에는 복수개의 상이한 종류의 제2 가스(820)가 저장될 수 있다.
제2 가스 압력계(520)는 제2 가스 공급기(500)에서 공급되는 제2 가스(820)의 압력을 측정하여 이를 표시할 수 있다. 작업자 또는 컴퓨터는 제2 가스 압력계(520)에 표시되는 압력을 체크하여 제2 가스 공급기(500)의 오작동 유무 등을 파악할 수 있다.
제2 가스 공급기(500)는 기판을 단순 가열 할 경우와 같이 반응 가스가 필요 없는 공정에서는 생략될 수 있다.
도 6을 참조하면, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간으로 투입된 제1 가스(810)는 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간뿐만 아니라 기판이 수용되는 공간으로 유입될 수도 있다. 도 6에 도시된 예시적인 실시예에서, 내벽(120)에 형성된 히터홀(170)을 통하여 제1 가스(810)가 기판이 수용되는 공간으로 유입될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 내벽(120)이 복수개의 단열재의 조합으로 조립될 경우, 인접한 단열재 사이의 틈새로 제1 가스(810)가 통과할 수 있다. 또한, 복수개의 단열재가 나사를 이용하여 조립될 경우, 나사홀을 통하여 제1 가스(810)가 통과할 수 있다. 도 6에서 히터홀(170)을 통하여 기판이 수용되는 공간으로 유입되는 제1 가스(810)의 양은 가스홀(130)을 통하여 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간으로 유입되는 제1 가스(810)의 양보다 적기 때문에 점선으로 도시하였다.
이에 반하여, 제2 가스(820)는 제2 가스 공급관(150)을 통하여 바로 기판이 수용되는 공간으로 유입될 수 있다.
내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력이 기판이 수용되는 공간의 압력보다 높을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간으로 투입되는 단위 시간당 제1 가스(810)의 양이 기판이 수용되는 공간으로 투입되는 단위 시간당 제2 가스(820)의 양보다 많을 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 배출구를 통하여 배출되는 가스의 양이 많아, 기판이 수용되는 공간의 압력이 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력보다 낮을 수 있다.
압력 제어부(600)는 제1 내부 압력 센서(190a)에서 측정된 압력과 제2 내부 압력 센서(190b)에서 측정된 압력을 비교하여 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력이 기판이 수용되는 공간의 압력보다 높도록 조절할 수 있다. 도 1 내지 도 6에는 도시되지 않았지만, 압력 제어부(600)는 본체(100)와 일체형으로 형성되거나, 본체(100)와 일정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 압력 제어부(600)는 화면부를 포함하여, 상기 화면부를 통하여 압력 제어부(600)의 작동을 표시할 수도 있다.
압력 제어부(600)는 압력 비교부(610)와 압력 보정부(620)를 포함할 수 있다.
압력 비교부(610)는 제1 내부 압력 센서(190a) 및 제2 내부 압력 센서(190b)로부터 각각 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력(이하, 제1 압력) 및 기판이 수용되는 공간의 압력(이하, 제2 압력)을 데이터 형식으로 제공받아, 제1 압력 및 제2 압력의 차이값을 산출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값을 산출할 수 있다.
압력 보정부(620)는 압력 비교부(610)로부터 제1 압력 및 제2 압력의 차이값을 제공받아 이를 기반으로 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간 및 기판이 수용되는 공간의 압력을 보정할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 압력 보정부(620)는 압력 비교부(610)로부터 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값을 제공받아 이를 미리 설정된 값과 비교할 수 있다. 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값이 미리 설정된 값보다 클 경우, 압력 보정부(620)는 제1 가스 공급기(400)에서 공급되는 단위 시간당 제1 가스(810)의 양을 감소시키거나, 압력 보정을 수행하지 않을 수 있다. 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값이 미리 설정된 값보다 작을 경우, 압력 보정부(620)는 제1 가스 공급기(400)에서 공급되는 단위 시간당 제1 가스(810)의 양을 증가시킬 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값이 미리 설정된 값보다 클 경우, 압력 보정부(620)는 단위 시간당 배출구를 통하여 배출되는 가스의 양을 감소시키거나, 압력 보정을 수행하지 않을 수 있다. 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값이 미리 설정된 값보다 작을 경우, 압력 보정부(620)는 단위 시간당 배출구를 통하여 배출되는 가스의 양을 증가시킬 수 있다.
밸브 제어부(700)는 제2 가스(820)에 대응하는 제1 가스(810)를 선택하여 복수개의 서브 챔버 밸브(410d) 각각을 선택적으로 개폐할 수 있다. 도 1 내지 도 6에는 도시되지 않았지만, 밸브 제어부(700)는 본체(100)와 일체형으로 형성되거나, 본체(100)와 일정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 밸브 제어부(700)는 화면부를 포함하여, 상기 화면부를 통하여 밸브 제어부(700)의 작동을 표시할 수도 있다.
밸브 제어부(700)는 가스 선택부(710) 및 밸브 개폐부(720)를 포함할 수 있다.
가스 선택부(710)는 제2 가스 공급기(500)로부터 제2 가스(820)에 대한 정보를 데이터 형식으로 제공받을 수 있다. 가스 선택부(710)는 제공받은 제2 가스(820)에 대한 정보에 대응하는 제1 가스(810)를 선택할 수 있다. 여기에서, 제공받은 제2 가스(820)에 대한 정보에 대응하는 제1 가스(810)는 제2 가스(820)와 반응하지 않는 가스일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 가스(820)와 동일한 가스일 수도 있다. 가스 선택부(710)는 선택한 제1 가스(810)에 대한 정보를 데이터 형식으로 밸브 개폐부(720)에 제공할 수 있다.
밸브 개폐부(720)는 가스 선택부(710)로부터 제공받은 제1 가스(810)에 대한 정보를 기반으로 복수개의 서브 챔버 밸브(410d) 각각을 선택적으로 개폐할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 밸브 개폐부(720)는 가스 선택부(710)로부터 제공받은 제1 가스(810)에 대한 정보에 해당하는 제1 가스(810)를 저장하고 있는 서브 챔버에 설치된 서브 챔버 밸브(410d)를 개방하고, 나머지 서브 챔버에 설치된 서브 챔버 밸브(410d)를 차폐할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 장치에 따르면, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력이 기판이 수용되는 공간의 압력보다 높기 때문에, 기판이 수용되는 공간에 존재하는 가스가 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간으로 유입되지 않을 수 있다. 즉, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간에 응축되어 기판 열처리 장치를 오염시키는 이물질의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간으로 유입되는 가스를 통하여 기판 열처리 장치를 냉각할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 분해 사시도이다. 도 10은 도 9의 기판 열처리 장치의 평면도이다. 설명의 편의 상, 도 1 내지 도 8에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 9를 참조하면, 외벽(110)에 형성된 가스홀(130)의 수 및 형상은 동일하나, 가스홀(130)을 커버(110b)하는 가스관(141)의 배치가 상이할 수 있다. 구체적으로, 본체(101)에 포함된 가스관(141)은 복수개일 수 있고, 복수개의 가스관(141) 각각은 각각 상이한 평면 상에 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 가스 공급기(401)가 두 개일 수 있다. 구체적으로, 하나의 제1 가스 공급기(401)가 본체(101)의 일 모퉁이에 인접하게 배치될 수 있고, 다른 하나의 제1 가스 공급기(401)가 상기 본체(101)의 일 모퉁이에 대향하는 본체(101)의 타 모퉁이에 인접하게 배치될 수 있다. 각각의 제1 가스 공급기(401)는 제1 가스 챔버(411)를 포함할 수 있고, 각각의 제1 가스 챔버(411)는 복수개의 가스관(141)과 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치에 따르면, 복수개의 가스관(141) 각각을 유동하는 제1 가스(810)를 두 개의 제1 가스 공급기(401)를 통하여 더욱 용이하게 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 분해 사시도이다. 도 12는 도 11의 기판 열처리 장치의 평면도이다. 설명의 편의 상, 도 1 내지 도 8에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 11을 참조하면, 외벽(110)에 형성된 가스홀(130)의 수 및 형상은 동일하나, 가스홀(130)을 커버(110b)하는 가스관(142)의 배치가 상이할 수 있다. 구체적으로, 본체(102)에 포함된 가스관(142)은 본체(102)를 코일 형태로 감쌀 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 가스 공급기(402)가 네 개일 수 있다. 구체적으로, 네 개의 제1 가스 공급기(402)가 본체(102)의 네 모퉁이 각각에 인접하게 배치될 수 있다. 각각의 제1 가스 공급기(402)는 제1 가스 챔버(412)를 포함할 수 있고, 각각의 제1 가스 챔버(412)는 가스관(142)과 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치에 따르면, 가스관(142)을 유동하는 제1 가스(810)를 네 개의 제1 가스 공급기(402)를 통하여 더욱 용이하게 조절할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 열처리 장치의 평면도이다. 도 14는 도 13의 기판 열처리 장치에서 도 3의 Ⅵ 부분에 대응하는 부분을 확대한 단면도이다. 도 15는 도 13의 기판 열처리 장치의 압력 제어부(600)에 대한 블록도이다. 설명의 편의 상, 도 1 내지 도 8에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 기판 열처리 장치와는 상이하게 제1 가스 공급기(400) 대신에 진공 펌프(900)가 위치할 수 있다. 진공 펌프(900)는 가스관(140) 및 가스홀(130)과 연결되어 외벽(110) 내부의 가스를 흡입, 즉, 외벽(110) 내부의 가스를 외벽(110) 외부로 토출할 수 있다.
진공 펌프(900)는 진공 챔버(910) 및 진공계(920)를 포함할 수 있다. 진공 챔버(910)는 흡입된 가스를 저장하여 다른 장소로 배출할 수 있고, 진공계(920)는 진공 챔버(910)와 가스관(140)의 연결부에 설치되어 가스관(140)의 진공도를 측정할 수 있다.
도 14는 도 6에서 아래 부분의 화살표의 방향이 바뀌도록 도시한 것이다. 구체적으로, 가스홀(130)을 통하여 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간에 존재하는 가스뿐만 아니라 기판이 수용되는 공간에 존재하는 가스까지 흡입될 수 있다. 가스홀(130)을 통하여 흡입되는 가스를 제3 가스(830)라고 정의하면, 제3 가스(830)는 많은 양의 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간에 존재하는 가스 및 적은 양의 기판이 수용되는 공간에 존재하는 가스일 수 있다. 여기에서, 기판이 수용되는 공간에 존재하는 가스는 기판의 열처리 공정 중에 기판에서 발생되는 가스가 없을 경우 제2 가스(820)를 의미할 수 있다.
이와 같이, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간에 존재하는 가스가 기판이 수용되는 영역에 존재하는 가스보다 더 많이 외부로 토출되기 때문에, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력은 기판이 수용되는 공간의 압력보다 낮을 수 있다.
도 15를 참조하면, 압력 제어부(600)는 진공 펌프(900)를 제어할 수 있다. 즉, 압력 제어부(600)는 제1 내부 압력 센서(190a)에서 측정된 압력과 제2 내부 압력 센서(190b)에서 측정된 압력을 비교하여 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력이 기판이 수용되는 공간의 압력보다 낮도록 조절할 수 있다. 구체적으로, 압력 제어부(600)는 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력과 기판이 수용되는 공간의 압력의 차이가 미리 설정된 값 이상이 되도록 진공 펌프(900)의 구동력을 조절할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값이 미리 설정된 값보다 클 경우, 압력 보정부(620)는 진공 펌프(900)의 구동력을 증가시켜 단위 시간당 흡입되는 가스의 양을 증가시킬 수 있다. 제1 압력에서 제2 압력을 뺀 차이값이 미리 설정된 값보다 작을 경우, 압력 보정부(620)는 진공 펌프(900)의 구동력을 감소시켜 단위 시간당 흡입되는 가스의 양을 감소시키거나, 압력 보정을 수행하지 않을 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 방법을 설명하기 위하여 도 1 내지 도 8을 참조한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 열처리 방법은 적어도 하나의 기판을 내벽(120)으로 둘러싸인 공간으로 투입하여 가열하는 단계, 및 내벽(120)과 내벽(120)을 둘러싸는 외벽(110) 사이의 공간으로 제1 가스(810)를 투입하는 단계를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 가스(810)를 투입하는 단계는, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력이 내벽(120)으로 둘러싸인 공간의 압력보다 높도록 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 기판을 내벽(120)으로 둘러싸인 공간으로 투입하여 가열하는 단계 후에, 내벽(120)으로 둘러싸인 공간으로 제2 가스(820)를 투입하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이와 같이, 제2 가스(820)가 투입된다면, 제1 가스(810)를 투입하는 단계는, 제2 가스(820)에 대응되는 제1 가스(810)를 선택하여 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 열처리 방법을 설명하기 위하여 도 13 내지 도 15을 참조한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 열처리 방법은 적어도 하나의 기판을 내벽(120)으로 둘러싸인 공간으로 투입하여 가열하는 단계, 및 내벽(120)을 둘러싸는 외벽(110)에 형성된 가스홀(130)을 통하여 외벽(110) 내부의 가스를 외벽(110) 외부로 토출하는 단계를 포함할 수 있다. 여기에서, 외벽(110) 내부의 가스를 외벽(110) 외부로 토출하는 단계는, 내벽(120)과 외벽(110) 사이의 공간의 압력이 내벽(120)으로 둘러싸인 공간의 압력보다 낮도록 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 101, 102: 본체 110: 외벽
110a: 베이스 110b: 커버
120: 내벽 130: 가스홀
140, 141, 142: 가스관 150: 제2 가스 공급관
160: 배출관 170: 히터홀
180: 히터 180a: 메인 히터
180b: 보조 히터 190: 내부 압력 센서
190a: 제1 내부 압력 센서 190b: 제2 내부 압력 센서
200: 전면 도어 300: 후면 도어
400, 401, 402: 제1 가스 공급기 410, 411, 412: 제1 가스 챔버
410a: 제1 서브 챔버 410b: 제2 서브 챔버
410c: 제3 서브 챔버 410d: 서브 챔버 밸브
420: 제1 가스 압력계 500: 제2 가스 공급기
510: 제2 가스 챔버 520: 제2 가스 압력계
600: 압력 제어부 610: 압력 비교부
620: 압력 보정부 700: 밸브 제어부
710: 가스 선택부 720: 밸브 개폐부
810: 제1 가스 820: 제2 가스
830: 제3 가스 900: 진공 펌프
910: 진공 챔버 920: 진공계
A: 제1 공간 B: 제2 공간

Claims (24)

  1. 적어도 하나의 기판이 수용되는 공간을 형성하는 내벽;
    상기 내벽을 감싸고, 적어도 하나의 가스홀을 포함하는 외벽; 및
    상기 기판을 가열하고 상기 기판을 지지하는 적어도 하나의 히터를 포함하되,
    상기 가스홀을 통하여 제1 가스가 상기 내벽과 상기 외벽 사이의 공간으로 투입되고,
    상기 히터는 상기 내벽을 관통하는 히터홀 및 상기 외벽을 관통하는 히터홀에 삽입되고,
    상기 내벽을 관통하는 히터홀은, 상기 제1 가스가 상기 기판이 수용되는 공간으로 유입되는 경로를 제공하는 기판 열처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 내벽은 단열재를 포함하는 기판 열처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 가스는 에어, 질소 가스, 헬륨 가스, 수소 가스, 및 산소 가스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 기판 열처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 가스가 유동하는 유로를 형성하는 적어도 하나의 가스관을 더 포함하되,
    상기 가스홀은 복수개이고,
    상기 복수개의 가스홀은 상기 가스관을 통하여 연결되는 기판 열처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 히터는 복수개이고,
    상기 복수개의 히터는 상기 내벽 및 상기 외벽을 관통하여 상기 기판을 지지하는 기판 열처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 내벽과 상기 외벽 사이의 공간의 압력은 상기 기판이 수용되는 공간의 압력보다 높은 기판 열처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 내벽과 상기 외벽 사이의 공간에 포함되는 제1 내부 압력 센서;
    상기 기판이 수용되는 공간에 포함되는 제2 내부 압력 센서; 및
    상기 제1 내부 압력 센서에서 측정된 압력과 상기 제2 내부 압력 센서에서 측정된 압력을 비교하여 상기 내벽과 상기 외벽 사이의 공간의 압력이 상기 기판이 수용되는 공간의 압력보다 높도록 조절하는 압력 제어부를 더 포함하는 기판 열처리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 가스를 공급하는 적어도 하나의 제1 가스 공급기를 더 포함하되,
    상기 압력 제어부는,
    상기 내벽과 상기 외벽 사이의 공간의 압력과 상기 기판이 수용되는 공간의 압력의 차이가 미리 설정된 값 이상이 되도록 상기 제1 가스 공급기에서 공급되는 단위 시간당 상기 제1 가스의 양을 조절하는 기판 열처리 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 가스를 공급하는 제1 가스 공급기를 더 포함하되,
    상기 제1 가스 공급기는 상기 제1 가스가 저장되는 제1 가스 챔버를 포함하고,
    상기 제1 가스 챔버는 복수개의 종류의 상기 제1 가스 각각을 저장하는 복수개의 서브 챔버 및 상기 복수개의 서브 챔버 각각에 설치된 복수개의 서브 챔버 밸브를 포함하는 기판 열처리 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 기판이 수용되는 공간으로 제2 가스를 공급하는 제2 가스 공급기; 및
    상기 제2 가스에 대응하는 상기 제1 가스를 선택하여 상기 복수개의 서브 챔버 밸브 각각을 선택적으로 개폐하는 밸브 제어부를 더 포함하는 기판 열처리 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브 제어부는,
    상기 제2 가스에 대응하는 상기 제1 가스를 포함하는 상기 서브 챔버에 설치된 상기 서브 챔버 밸브를 개방하고, 나머지 상기 서브 챔버에 설치된 상기 서브 챔버 밸브를 차폐하는 기판 열처리 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 도어를 더 포함하되,
    상기 도어는 상기 기판이 수용되는 공간으로 상기 기판을 투입 및 취출하는 적어도 하나의 출입구를 개폐하는 기판 열처리 장치.
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