KR102245653B1 - Batch type processing apparatus and method for recycling SiC product using the same - Google Patents
Batch type processing apparatus and method for recycling SiC product using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102245653B1 KR102245653B1 KR1020190161542A KR20190161542A KR102245653B1 KR 102245653 B1 KR102245653 B1 KR 102245653B1 KR 1020190161542 A KR1020190161542 A KR 1020190161542A KR 20190161542 A KR20190161542 A KR 20190161542A KR 102245653 B1 KR102245653 B1 KR 102245653B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- silicon carbide
- batch
- gas
- process gas
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02167—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon carbide not containing oxygen, e.g. SiC, SiC:H or silicon carbonitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02378—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—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
- H01L21/683—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
- H01L21/687—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
- H01L21/68714—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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 배치식 처리장치 및 이를 이용한 탄화규소 제품의 재생방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유입구와 분사구의 형상이 상이한 분사 노즐을 이용하여 복수의 피처리물을 처리하는 배치식 처리장치 및 이를 이용한 탄화규소 제품의 재생방법에 관한 것이다.The present invention relates to a batch type processing apparatus and a method for regenerating a silicon carbide product using the same, and more particularly, a batch type processing apparatus for processing a plurality of objects to be processed using a spray nozzle having different inlet and injection ports, and the same. It relates to a method of recycling used silicon carbide products.
반도체 제조 분야에 있어서, 일반적으로 복수의 피처리물을 적재하여 한 번에 복수의 피처리물을 처리하는 배치식 처리방법들이 사용되고 있다.In the field of semiconductor manufacturing, generally, batch-type processing methods are used in which a plurality of targets are loaded and a plurality of targets are processed at once.
플라즈마 처리장치에서 사용되는 링(ring) 형상의 구조물(예를 들어, 포커스링 등)은 항상 플라즈마에 노출되어 플라즈마 중의 양이온에 의해 스퍼터링되어 그 표면이 식각되어지게 되고, 적당한 주기에 링 형상의 구조물의 교체가 이뤄지지 않을 경우에는 이러한 링 형상의 구조물의 식각에 따른 식각 부산물의 양이 증가하여 식각 공정의 원활한 진행이 어려운 문제점이 발생하게 된다. 이러한 링 형상의 구조물은 일정 주기마다 교체해야 하며, 종래에는 교체된 링 형상의 구조물을 그대로 전량 폐기 처분하고 있는 실정이다.Ring-shaped structures (eg, focus rings) used in plasma processing equipment are always exposed to plasma and sputtered by positive ions in the plasma so that their surfaces are etched, and ring-shaped structures at appropriate cycles If the replacement of the ring-shaped structure is not performed, the amount of etching by-products due to the etching of the ring-shaped structure increases, resulting in a problem that it is difficult to smoothly proceed the etching process. Such a ring-shaped structure must be replaced at regular intervals, and conventionally, the entire amount of the replaced ring-shaped structure is disposed of as it is.
이에, 이렇게 폐기 처분되는 링 형상의 구조물을 처리(processing)하여 재사용(recycling)하려는 시도가 진행되고 있으며, 링 형상의 구조물을 다단으로 적재하여 한 번에 처리하는 배치식 처리방법도 시도되고 있다.Accordingly, attempts have been made to process and reuse the ring-shaped structures that are disposed of in this way, and a batch-type processing method in which the ring-shaped structures are stacked in multiple stages and processed at once is also being attempted.
이러한 배치식 처리방법에서는 복수의 피처리물에 대한 처리(또는 코팅) 균일도 중요하며, 복수의 피처리물에 균일한 처리를 수행할 수 있는 공정가스의 분사방법이 요구되고 있다.In such a batch type treatment method, uniformity of treatment (or coating) for a plurality of targets is also important, and a method of spraying a process gas capable of performing uniform treatment on a plurality of targets is required.
본 발명은 유입구와 분사구의 형상이 상이한 분사 노즐을 이용하여 복수의 피처리물을 균일하게 처리하는 배치식 처리장치 및 이를 이용한 탄화규소 제품의 재생방법을 제공한다.The present invention provides a batch-type processing apparatus for uniformly treating a plurality of objects to be processed using injection nozzles having different inlet and injection ports, and a method for regenerating a silicon carbide product using the same.
본 발명의 일실시예에 따른 배치식 처리장치는 복수의 피처리물을 다단으로 적재 가능한 다단 지지대; 상기 다단 지지대에 적재된 피처리물의 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버의 처리 공간에 열에너지를 제공하는 가열부; 상기 챔버의 둘레를 따라 제공되어, 공정가스가 공급되는 가스 라인; 및 상기 가스 라인으로부터 상기 챔버의 내측으로 연장되어 제공되며, 상기 챔버 내에 상기 공정가스를 분사하는 분사 노즐;를 포함하고, 상기 분사 노즐은, 상기 가스 라인과 연통되어, 상기 공정가스가 유입되는 유입구; 및 상기 유입구와 상이한 형상을 가지며, 상기 유입구와 연통되어 상기 공정가스를 분사하는 분사구를 포함할 수 있다.A batch-type processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a multi-stage support capable of loading a plurality of objects to be processed in a multi-stage; A chamber for providing a processing space for the object to be processed loaded on the multi-stage support; A heating unit providing thermal energy to the processing space of the chamber; A gas line provided along the circumference of the chamber to supply a process gas; And an injection nozzle extending from the gas line to the inside of the chamber, and injecting the process gas into the chamber, wherein the injection nozzle is in communication with the gas line, and an inlet through which the process gas is introduced. ; And a jet port having a different shape from the inlet port and communicating with the inlet port to inject the process gas.
상기 분사구의 단면적은 상기 유입구의 단면적보다 작을 수 있다.The cross-sectional area of the injection port may be smaller than the cross-sectional area of the inlet.
상기 분사구의 제1 방향 폭은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 폭보다 작을 수 있다.The width in the first direction of the injection hole may be smaller than the width in the second direction crossing the first direction.
상기 제1 방향은 상기 피처리물의 적재방향과 평행한 방향이고, 상기 제2 방향은 각 상기 분사 노즐이 연결된 상기 가스 라인과 평행한 방향일 수 있다.The first direction may be a direction parallel to the loading direction of the object, and the second direction may be a direction parallel to the gas line to which each of the injection nozzles is connected.
상기 분사 노즐은 상기 분사구가 형성된 일단에 각각 돌출 형성되며, 상기 분사구를 중심으로 이격되어 상기 분사 노즐의 연장방향으로 서로 나란하게 제공되는 한 쌍의 가드를 더 포함할 수 있다.The injection nozzles may further include a pair of guards each protruding from one end of the injection hole and spaced apart from the injection hole and provided in parallel with each other in the extending direction of the injection nozzle.
상기 한 쌍의 가드는 상기 제2 방향으로 평행할 수 있다.The pair of guards may be parallel in the second direction.
상기 피처리물은 링 형상이고, 상기 다단 지지대는, 상기 피처리물의 적재방향으로 연장되어 형성되는 기둥부; 및 상기 기둥부에 연결되어 외측방향으로 연장되며, 방사상을 이루어 설치되는 복수의 가지부를 포함하며, 상기 복수의 가지부는 상기 기둥부의 연장방향을 따라 다단으로 제공될 수 있다.The object to be processed has a ring shape, and the multi-stage support includes: a pillar portion extending in a loading direction of the object to be processed; And a plurality of branch portions connected to the pillar portion and extending in an outward direction and formed in a radial shape, and the plurality of branch portions may be provided in multiple stages along the extending direction of the pillar portion.
상기 분사 노즐은 복수개로 구성되어 다단으로 배치되고, 동일 높이의 상기 분사 노즐 각각은 상기 챔버의 둘레를 따라 동일 각도로 서로 이격되어 배치될 수 있다.The spray nozzles are configured in a plurality and are arranged in multiple stages, and each of the spray nozzles having the same height may be disposed to be spaced apart from each other at the same angle along the circumference of the chamber.
상기 챔버는 금속 재질로 이루어지며, 상기 피처리물은 탄화규소(SiC)로 이루어지고, 상기 챔버의 내면에 제공되며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체;를 더 포함할 수 있다.The chamber is made of a metal material, the object to be treated is made of silicon carbide (SiC), provided on the inner surface of the chamber, and a refractory wall made of a material including graphite; may further include.
상기 내화물 벽체의 내면에 제공되며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트;를 더 포함할 수 있다.It may further include a protective sheet provided on the inner surface of the refractory wall and made of a material containing graphite.
상기 다단 지지대는 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어질 수 있다.The multi-stage support may be made of a material including graphite.
상기 피처리물은 플라즈마 처리장치에서 웨이퍼의 가장자리에 제공되는 포커스 링일 수 있다.The object to be processed may be a focus ring provided at an edge of a wafer in a plasma processing apparatus.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탄화규소 제품의 재생방법은 본 발명의 일실시예에 따른 배치식 처리장치를 이용한 탄화규소 제품의 재생방법에 있어서, 표면이 손상된 탄화규소 제품을 상기 다단 지지대에 적재하여 상기 챔버 내에 제공하는 과정; 환원성 분위기에서 상기 손상된 탄화규소 제품을 고온 열처리하는 과정; 및 상기 고온 열처리된 탄화규소 제품에 화학적 기상증착법을 이용하여 적어도 부분적으로 탄화규소층을 증착하는 과정;을 포함할 수 있다.In the method for regenerating a silicon carbide product according to another embodiment of the present invention, in the method for regenerating a silicon carbide product using a batch-type treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, a silicon carbide product having a damaged surface is loaded on the multi-stage support. Providing in the chamber; High-temperature heat treatment of the damaged silicon carbide product in a reducing atmosphere; And depositing a silicon carbide layer at least partially on the high-temperature heat-treated silicon carbide product by using a chemical vapor deposition method.
상기 고온 열처리하는 과정과 상기 탄화규소층을 증착하는 과정은 인시튜(in-situ)로 연속하여 진행될 수 있다.The process of performing the high-temperature heat treatment and the process of depositing the silicon carbide layer may be continuously performed in-situ.
본 발명의 실시 형태에 따른 배치식 처리장치는 챔버 내에 공정가스를 분사하는 분사 노즐에서 유입구와 분사구의 형상이 상이함으로써, 유입구를 통해 공정가스가 분사 노즐 내로 원활하게 유입될 수 있고, 분사구를 통해 공정가스가 고르게 퍼져 분사될 수 있다. 즉, 유입구는 넓은 단면적으로 가져 공정가스의 유입이 용이할 수 있으며, 분사구의 단면적을 유입구보다 작게 함으로써, 공정가스가 분사 노즐 내를 빠르게 통과하면서 가속되어 분사력이 발생될 수 있고, 공정가스가 분사구의 중앙 영역에 편중되어 분사되는 것이 아니라 분사구의 전체 영역에서 균일하게 퍼져 분사될 수 있다.In the batch type processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the shape of the inlet and the injection port are different in the injection nozzle for injecting the process gas into the chamber, so that the process gas can be smoothly introduced into the injection nozzle through the inlet, and through the injection port. Process gas can be evenly distributed and sprayed. That is, the inlet has a wide cross-sectional area, so that the inflow of the process gas can be facilitated, and by making the cross-sectional area of the injection port smaller than that of the inlet, the process gas can be accelerated while passing through the injection nozzle to generate an injection force. The spray can be uniformly spread over the entire area of the spray hole rather than being biased to the central area of the sprayer.
여기서, 분사구의 제1 방향 폭을 제1 방향과 교차하는 제2 방향 폭보다 작게 함으로써, 작은 폭에서 넓어지면서 분사되어 제1 방향으로 분사 각도가 넓어질 수 있고, 넓은 폭으로 인해 제2 방향으로 분사 폭이 넓어질 수 있으며, 이에 따라 피처리물의 적재방향으로의 분사 각도 및/또는 피처리물의 폭 방향(또는 분사 노즐의 연장방향과 수직한 방향)으로의 분사 폭을 조절하여 복수의 피처리물 간의 처리 균일도 및/또는 각 피처리물의 영역별 처리 균일도를 향상시킬 수 있다.Here, by making the width in the first direction of the jet hole smaller than the width in the second direction crossing the first direction, the jet can be sprayed from a small width to widen the jet angle in the first direction, and due to the wide width, the jet angle can be widened in the second direction. The spray width can be widened, and accordingly, the spray angle in the loading direction of the object and/or the spray width in the width direction of the object (or the direction perpendicular to the extension direction of the spray nozzle) are adjusted to It is possible to improve the processing uniformity between water and/or the processing uniformity for each area of each target object.
또한, 분사 노즐이 분사구가 형성된 일단에 분사구보다 돌출 형성된 한 쌍의 가드를 포함함으로써, 제1 방향의 분사 각도가 너무 넓어지는 것을 방지할 수 있으며, 각각의 피처리물을 향해(또는 챔버의 중심방향으로) 공정가스의 분사 방향을 모아줄 수 있고, 공정가스의 흐름을 각각의 피처리물로 유도할 수 있다.In addition, by including a pair of guards protruding from the injection port at one end of the injection nozzle, the injection angle in the first direction can be prevented from becoming too wide, and toward each object (or the center of the chamber). Direction), the injection direction of the process gas can be collected, and the flow of the process gas can be guided to each object to be treated.
그리고 챔버의 내면에 그라파이트(graphite)를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체를 제공하여 처리 공간(즉, 챔버 내부)의 온도를 유지할 수 있으며, 피처리물이 탄화규소(SiC)로 이루어져 탄화규소를 코팅하는 경우에 내화물 벽체가 그라파이트 재료로 이루어져 처리 공정에 영향을 주지 않을 수 있고, 내화물 벽체로부터 탄소를 포함하는 증착 부산물 등 이물질의 분리를 억제 또는 방지할 수 있다.And by providing a refractory wall made of a material containing graphite on the inner surface of the chamber, it is possible to maintain the temperature of the processing space (that is, inside the chamber), and the object to be treated is made of silicon carbide (SiC) and coated with silicon carbide. In this case, since the refractory wall is made of a graphite material, it may not affect the treatment process, and separation of foreign substances such as deposition by-products including carbon from the refractory wall may be suppressed or prevented.
또한, 내화물 벽체의 내면에 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트를 부착(또는 코팅)하게 되면, 내화물 벽체의 손상 및 오염을 방지할 수 있으며, 이물질 분리를 억제 또는 방지할 수 있을 뿐만 아니라 교체가 용이할 수 있다.In addition, if a protective sheet made of graphite-containing material is attached (or coated) on the inner surface of the refractory wall, damage and contamination of the refractory wall can be prevented, and foreign matter separation can be suppressed or prevented, as well as replacement. It can be easy.
한편, 본 발명의 실시 형태에 따른 탄화규소 제품의 재생방법은 유입구와 분사구의 형상이 상이한 분사 노즐을 포함하는 배치식 처리장치를 이용하여 복수의 피처리물에 균일하게 탄화규소층을 증착할 수 있으며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체 및/또는 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트를 포함하는 배치식 처리장치로 인해 처리 공정에 영향을 주지 않으면서 탄화규소 제품을 고온 열처리하는 과정과 탄화규소 제품에 탄화규소층을 증착하는 과정을 인시튜(in-situ)로 진행할 수 있다.On the other hand, in the method for regenerating a silicon carbide product according to an embodiment of the present invention, a silicon carbide layer can be uniformly deposited on a plurality of targets by using a batch-type processing apparatus including spray nozzles having different inlet and injection ports. In addition, due to the batch-type treatment device including a refractory wall made of a material containing graphite and/or a protective sheet made of a material containing graphite, the process of high-temperature heat treatment and carbonization of the silicon carbide product without affecting the treatment process. The process of depositing a silicon carbide layer on a silicon product can be performed in-situ.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배치식 처리장치를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분사 노즐을 나타내는 그림.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분사 노즐의 형상과 분사 패턴의 관계를 설명하기 위한 그림.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 지지대를 나타낸 그림.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄화규소 제품의 재생방법을 나타낸 순서도.1 is a cross-sectional view showing a batch type processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a spray nozzle according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the relationship between the shape of the spray nozzle and the spray pattern according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a multi-stage support according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart showing a method of regenerating a silicon carbide product according to another embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided to inform you. In the description, the same reference numerals are assigned to the same components, and the drawings may be partially exaggerated in size in order to accurately describe the embodiments of the present invention, and the same numerals refer to the same elements in the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배치식 처리장치를 나타내는 단면도로, 도 1(a)는 배치식 처리장치의 정단면도이며, 도 1(b)는 배치식 처리장치의 개략 평단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a batch type processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 1(a) is a front cross-sectional view of a batch type processing apparatus, and FIG. 1(b) is a schematic plan cross-sectional view of a batch type processing apparatus. .
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배치식 처리장치(100)는 복수의 피처리물(10)을 다단으로 적재 가능한 다단 지지대(110); 상기 다단 지지대(110)에 적재된 피처리물(10)의 처리 공간을 제공하는 챔버(120); 상기 챔버(120)의 처리 공간에 열에너지를 제공하는 가열부(190); 상기 챔버(120)의 둘레를 따라 제공되어, 공정가스가 공급되는 가스 라인(130); 및 상기 가스 라인(130)으로부터 상기 챔버(120)의 내측으로 연장되어 제공되며, 상기 챔버(120) 내에 상기 공정가스를 분사하는 분사 노즐(140);를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a batch-
다단 지지대(110)는 복수의 피처리물(10)을 다단으로 적재할 수 있으며, 복수의 피처리물(10)이 다단으로 적재되어 챔버(120)의 처리 공간에 제공될 수 있다. 그리고 다단 지지대(110)에 다단으로 적재되어 챔버(120)의 처리 공간에 제공된 복수의 피처리물(10)은 배치식(batch type) 처리공정이 수행될 수 있다.The
챔버(120)는 다단 지지대(110)에 적재된 피처리물(10)의 처리(processing) 공간을 제공할 수 있으며, 내부에 다단 지지대(110)가 수용될 수 있는 수용 공간이 형성될 수 있고, 상기 수용 공간에 피처리물(10)이 적재된 다단 지지대(110)가 수용되어 피처리물(10)의 처리 공정이 진행되는 처리 공간이 제공될 수 있다. 예를 들어, 챔버(120)는 원통 형태로 형성될 수 있으며, 외부와는 독립된 공간을 만들어 공정가스, 열에너지 등이 밖으로 빠져나가지 않도록 할 수 있다. 이때, 피처리물(10)의 처리 공정은 상압(Atmosphere Pressure; AP)에서 수행될 수 있으며, 표면이 손상된 피처리물(10)을 재생(recycling)시키는 공정일 수 있다. 여기서, 상압(AP)은 대기(압)와 동일한 것만을 의미하는 것은 아니며, 대기(압)보다 약간 낮을 수도 있고, 고진공(vacuum)이 아니면 족하다.The
가열부(190)는 챔버(120)의 처리 공간에 열에너지를 제공할 수 있으며, 챔버(120)의 측벽을 따라 제공되어 피처리물(10)의 처리 공정이 일어나는 공간(즉, 상기 처리 공간)에 열을 공급하여 챔버(120) 내의 온도를 상승시킬 수 있다. 또한, 처리 공정 중 표면이 손상된 피처리물(10)을 열처리 공정을 통해 재생시킬 때에 필요한 열을 제공하여 열처리 공정이 필요한 챔버(120)의 처리 공간 내의 온도를 조절할 수 있다.The
가스 라인(130)은 챔버(120)의 둘레를 따라 제공될 수 있고, 공정가스가 공급될 수 있다. 예를 들어, 가스 라인(130)은 가스공급원(미도시)에 연결된 가스 공급라인(151)과 연통(또는 연결)될 수 있으며, 가스 공급라인(151)을 통해 가스공급원(미도시)으로부터 상기 공정가스가 공급될 수 있고, 상기 공정가스를 분사 노즐(140)로 전달(또는 공급)할 수 있다.The
여기서, 가스 라인(130)은 챔버(120)의 둘레를 따라 제공됨으로써, 동일 높이에 복수의 분사 노즐(140)이 제공될 수 있고, 이에 따라 복수의 방향에서 피처리물(10)을 향해 상기 공정가스를 분사(또는 공급)할 수 있다.Here, the
이때, 상기 공정가스는 피처리물(10)의 처리 공정 중 고온 열처리 공정 및 증착 공정 등에 필요한 가스일 수 있다. 예를 들어, 고온 열처리 공정에서는 환원성가스(예를 들어, 수소 가스 등)일 수 있고, 증착 공정에서는 탄화규소(층)를 증착하기 위한 탄화규소 원료 등의 증착가스일 수 있다.In this case, the process gas may be a gas required for a high-temperature heat treatment process and a deposition process among the processing processes of the
분사 노즐(140)은 가스 라인(130)으로부터 챔버(120)의 내측으로 연장되어 제공될 수 있고, 챔버(120) 내에 상기 공정가스를 분사할 수 있다. 이때, 가스 라인(130)이 챔버(120)의 내부에 제공되어 분사 노즐(140)이 챔버(120)의 내측(또는 내부)에 제공될 수도 있으며, 가스 라인(130)은 챔버(120)의 외부에 제공되고 분사 노즐(140)의 적어도 일부가 챔버(120)의 측벽을 관통하여 분사 노즐(140)의 분사구(142)가 챔버(120) 내에 제공될 수도 있다. 이에 따라 분사 노즐(140)을 통해 챔버(120) 내에 상기 공정가스가 공급될 수 있고, 피처리물(10)을 향해 상기 공정가스를 분사할 수 있다.The
한편, 본 발명의 배치식 처리장치(100)는 챔버(120) 내의 잔존(또는 잔류) 가스를 외부로 배출시키는 배기부(미도시);를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the batch-
배기부(미도시)는 챔버(120) 내의 기체(예를 들어, 잔존 가스, 잔류 가스, 잉여 가스 등)를 외부로 배출시킬 수 있으며, 처리 공정에서 생성된 공정 잔류물(예를 들어, 잔류 가스, 잉여 가스 등)을 챔버(120)의 외부로 배출시킬 수도 있고, 챔버(120) 내의 기체(또는 가스)를 외부로 배기시켜 챔버(120)의 내부(공간)를 진공으로 만들 수도 있다. 예를 들어, 배기부(미도시)는 내부 공기를 외부로 배출(또는 배기)시켜 챔버(120)의 내부에 진공을 형성하는 진공펌프(vacuum pump)를 포함할 수 있다.The exhaust unit (not shown) can discharge gas (eg, residual gas, residual gas, excess gas, etc.) in the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분사 노즐을 나타내는 그림으로, 도 2(a)는 분사 노즐의 사시도이며, 도 2(b)는 분사 노즐의 측단면도이고, 도 2(c)는 분사 노즐의 배면도이다.Figure 2 is a diagram showing a spray nozzle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (a) is a perspective view of the spray nozzle, Figure 2 (b) is a side cross-sectional view of the spray nozzle, Figure 2 (c) is a spray It is a rear view of the nozzle.
도 2를 참조하면, 분사 노즐(140)은 가스 라인(130)과 연통되어, 상기 공정가스가 유입되는 유입구(141); 및 유입구(141)와 상이한 형상을 가지며, 유입구(141)와 연통되어 상기 공정가스를 분사하는 분사구(142)를 포함할 수 있다. 유입구(141)는 가스 라인(130)과 연결되는(또는 접하는) 분사 노즐(140)의 일단에 형성될 수 있으며, 가스 라인(130)과 연통되어 상기 공정가스가 유입될 수 있고, 유입된 상기 공정가스가 분사 노즐(140) 내를 흐를 수 있다.2, the
분사구(142)는 유입구(141)와 상이한 형상을 가질 수 있고, 유입구(141)와 연통되어 분사 노즐(140) 내를 흘러 전달되는 상기 공정가스를 분사할 수 있다. 분사 노즐(140)은 일방향으로 연장되는 선형(또는 라인(line) 형상)일 수 있으며, 가스 라인(130)과 연결되는 일단(부)에 유입구(141)가 형성될 수 있고, 상기 일단(부)과 대향하는(또는 상기 일단(부)의 반대측의) 타단(부)에 유입구(141)와 대향하여 분사구(142)가 형성될 수 있다. 그리고 분사 노즐(140)은 유입구(141)와 분사구(142)의 사이에 내부 유로(145)가 형성될 수 있으며, 유입구(141)를 통해 내부 유로(145)로 유입된 상기 공정가스가 내부 유로(145)를 통해(또는 흘러) 분사구(142)를 통해 배출(또는 분사)될 수 있다.The
예를 들어, 유입구(141)는 원형, 정사각형 등 제1 방향 폭 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 폭이 동일한 형상일 수 있고, 분사구(142)는 타원형, 직사각형, 레이스 트랙(race track) 형상 등 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향 중 어느 한 방향으로 긴 형상일 수 있다. 즉, 분사구(142)는 상기 제1 방향 폭과 상기 제2 방향 폭이 상이할 수 있다.For example, the
유입구(141)가 상기 제1 방향 폭과 상기 제2 방향 폭이 동일한 형상을 갖는 경우, 가스 라인(130)을 통해 공급되는 상기 공정가스가 유입구(141)를 통해 단면적 전체에 고르게(또는 균일하게 분포되어) 잘 유입될 수 있다. 이때, 유입구(141)는 원형이 바람직할 수 있으며, 사각형 등의 다각형인 경우에는 유입구(141)의 중심에서 반경(또는 반폭)이 달라지는 부분이 생겨 와류(vortex)가 발생할 수 있고, 이로 인해 상기 공정가스의 공급이 원활하지 않게 될 수도 있다. 그리고 분사구(142)가 상기 제1 방향 폭과 상기 제2 방향 폭이 상이한 형상을 갖는 경우, 분사구(142)에서 분사되는 상기 공정가스의 분사 각도가 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 중 폭이 작은 방향으로 넓어질 수 있고, 상기 공정가스의 분사 폭이 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 중 폭이 큰 방향으로 넓어질 수 있다.When the
여기서, 분사구(142)의 단면적은 유입구(141)의 단면적보다 작을 수 있다. 유입구(141)의 넓은 단면적으로 인해 상기 공정가스의 유입이 용이하여 상기 공정가스가 유입구(141)를 통해 분사 노즐(140) 내(즉, 상기 내부 유로)로 원활하게 유입될 수 있다. 그리고 분사구(142)의 단면적이 유입구(141)의 단면적보다 작게 되면, 유입구(141)와 분사구(142)의 기압 차에 의해 상기 공정가스가 내부 유로(145)를 빠르게 통과하면서 가속될 수 있고, 이러한 가속(력)에 의해 상기 공정가스가 고르게 퍼져 분사될 수 있는 분사력이 발생(또는 제공)될 수 있다. 이때, 상기 공정가스는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하므로, 상기 공정가스가 챔버(120) 내로 잘 분사(또는 공급)될 수 있도록 배기부(미도시)를 통해 챔버(120)의 내부 공기(또는 기체)를 외부로 배기시켜 챔버(120)의 내부 압력을 (대기압보다) 낮춰줄 수도 있다. 이에 따라 상기 공정가스가 분사구(142)의 전체 영역에서 균일하게 퍼져 분사될 수 있고, 유입구(141)와 분사구(142)가 동일한 단면적으로 가져 상기 공정가스가 분사구(142)의 중앙 영역에 편중되어 분사되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.Here, the cross-sectional area of the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분사구의 형상과 분사 패턴의 관계를 설명하기 위한 그림으로, 도 3(a)는 제1 방향 폭과 제2 방향 폭이 동일한 형상의 분사구에서의 분사 패턴을 나타내고, 도 3(b)는 제1 방향 폭이 제2 방향 폭보다 작은 분사구에서의 분사 패턴을 나타낸다.FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the shape of the injection hole and the injection pattern according to an embodiment of the present invention. FIG. 3(a) is a spray pattern at the injection hole having the same width in the first direction and the width in the second direction. And FIG. 3(b) shows a spray pattern at an injection port in which the width in the first direction is smaller than the width in the second direction.
도 2 및 도 3을 참조하면, 분사구(142)의 제1 방향 폭은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 폭보다 작을 수 있다. 즉, 분사구(142)는 폭이 긴 장폭(또는 장축)과 폭이 짧은 단폭(또는 단축)을 가질 수 있다. 이때, 분사구(142)의 상기 제1 방향 폭은 유입구(141)의 상기 제1 방향 폭보다 작을(또는 좁을) 수 있고, 분사구(142)의 상기 제2 방향 폭은 유입구(141)의 상기 제2 방향 폭보다 클(또는 넓을) 수 있다.2 and 3, a width in a first direction of the
분사구(142)의 상기 제1 방향 폭을 상기 제2 방향 폭보다 작게 하는 경우, 상기 공정가스가 상기 제1 방향으로 작은 폭의 분사구(142)를 빠져 나오면서 상기 제1 방향으로 공간이 넓어져 넓게 퍼질 수 있고, 작은 폭에서 넓게 퍼지면서 분사되어 상기 제1 방향으로 분사 각도가 넓어질 수 있다. 이는 분사구(142)가 점(dot) 형상인 경우에 상기 공정가스가 분사구(142)를 빠져 나오면서 개방된 공간(또는 넓은 공간)으로 인해 한 점에서 사방으로 퍼지는 것과 같은 원리이며, 상기 제1 방향으로만 작은 폭을 가지므로, 상기 제1 방향으로만 다양한 각도(또는 복수의 각도)로 퍼질 수 있고, 상기 제1 방향으로의 분사 각도만 넓어질 수 있다.When the width in the first direction of the
그리고 상기 제2 방향으로는 넓은 폭을 가지므로, 넓은 상기 제2 방향 폭으로 인해 상기 제2 방향으로 분사 폭이 넓어질 수 있다. 즉, 상기 제2 방향으로의 넓은 폭으로 인해 상기 공정가스가 토출(또는 출사)되는 위치가 넓게 퍼져 있을 뿐이며, 각 위치에서 상기 공정가스의 분사 방향(또는 각도)은 편차가 크지 않을 수 있고, 상기 공정가스가 상기 제2 방향으로 넓게 퍼져 거의 평행하게 분사될 수 있다. 이때, 상기 제2 방향의 각 위치에서 분사되는 상기 공정가스의 분사 방향(들)은 분사 노즐(140)의 연장방향과 거의 평행할 수 있고, 상기 제2 방향으로의 상기 공정가스의 분사 밀도가 거의 균일할 수 있으며, 상기 제2 방향으로 상기 공정가스의 밀도가 균일해질 수 있고, 상기 제2 방향에 대한 영역별 처리 균일도가 향상될 수 있다.In addition, since it has a wide width in the second direction, the spray width may increase in the second direction due to the wide width in the second direction. That is, due to the wide width in the second direction, the location where the process gas is discharged (or discharged) is only wide spread, and the injection direction (or angle) of the process gas at each location may not have a large deviation, The process gas may spread widely in the second direction and be injected substantially in parallel. In this case, the injection direction(s) of the process gas injected from each position in the second direction may be substantially parallel to the extension direction of the
한편, 상기 제2 방향으로 폭(또는 분사 폭)이 작아 분사 각도(의 편차)가 커지게 되면, 상기 제1 방향으로의 분사 각도마다 분사 폭이 달라지게 되고, 상기 제1 방향으로는 처리 균일도가 저하될 수 있다. 하지만, 본 발명과 같이, 상기 제2 방향으로 넓은 폭을 갖는 경우에는 상기 제1 방향으로도 처리 균일도가 향상될 수 있다.On the other hand, when the width (or spray width) is small in the second direction and the spray angle (variation of) increases, the spray width varies for each spray angle in the first direction, and the processing uniformity in the first direction May deteriorate. However, as in the present invention, when the width is wide in the second direction, the uniformity of processing may be improved in the first direction as well.
상기 제1 방향은 피처리물(10)의 적재방향과 평행한 방향일 수 있고, 상기 제2 방향은 각 분사 노즐(140)이 연결된 가스 라인(130)과 평행한 방향일 수 있다. 여기서, 각 분사 노즐(140)이 연결된 가스 라인(130)과 평행한 방향은 각 분사 노즐(140)이 연결된 가스 라인(130)의 접선(방향)과 평행한 방향일 수 있다. 상기 피처리물(10)의 적재방향과 평행한 방향(또는 상기 피처리물의 두께방향)의 폭이 상기 각 분사 노즐(140)이 연결된 가스 라인(130)과 평행한 방향(또는 상기 분사 노즐의 연장방향과 교차하는 상기 피처리물의 폭방향)의 폭보다 작은 경우에는 상기 피처리물(10)의 적재방향으로 분사 각도가 넓어져 하나의 분사 노즐(140)이 복수(개)의 피처리물(10)에 상기 공정가스를 분사(또는 공급)할 수 있으며, 상기 제1 방향(즉, 상기 피처리물의 적재방향과 평행한 방향)의 폭 크기에 따라 피처리물(10)의 적재방향으로의 분사 각도를 조절할 수 있고, 각 분사 각도마다 균일한 양의 상기 공정가스가 분사되어 복수(개)의 피처리물(10) 간의 처리 균일도가 향상될 수 있다. 또한, 상기 각 분사 노즐(140)이 연결된 가스 라인(130)과 평행한 방향의 폭이 넓어 상기 피처리물(10)의 폭 방향(또는 상기 분사 노즐의 연장방향과 수직한 방향)으로 분사 폭이 넓어질 수 있고, 상기 분사 폭의 각 위치에서(또는 상기 피처리물의 폭 방향으로) 균일한 양의 상기 공정가스가 분사될 수 있으며, 이에 따라 피처리물(10)에서 상기 분사 노즐(140)의 연장방향과 수직한 폭 방향으로 상기 공정가스의 밀도가 균일해질 수 있고, 각 피처리물(10)의 영역별 처리 균일도가 향상될 수 있다.The first direction may be a direction parallel to the loading direction of the
분사 노즐(140)은 분사구(142)가 형성된 일단에 각각 돌출 형성되며, 분사구(142)를 중심으로 서로 이격되어 분사 노즐(140)의 연장방향으로 서로 나란하게 제공되는 한 쌍의 가드(143)를 더 포함할 수 있다. 한 쌍의 가드(143)는 분사구(142)가 형성된 일단(또는 타단)에 분사구(142)보다 각각 돌출 형성될 수 있고, 분사구(142)를 중심으로 서로 이격되어 상기 분사 노즐(140)의 연장방향으로 서로 나란하게 제공될 수 있다. 이때, 한 쌍의 가드(143)는 상기 제1 방향으로 서로 이격될 수 있다. 한 쌍의 가드(143)는 상기 제1 방향으로의 분사 각도를 제한할 수 있으며, 분사되는 상기 공정가스의 상기 제1 방향 성분(예를 들어, 힘 또는 가속도)을 줄여 상기 공정가스의 분사 방향이 상기 분사 노즐(140)의 연장방향으로(또는 상기 챔버의 중심방향으로) 모아지도록 할 수 있고, 상기 공정가스의 흐름을 각각의 피처리물(10)로 유도할 수 있다. 즉, 한 쌍의 가드(143)는 상기 제1 방향으로의 분사 각도가 너무 넓어지는 것을 방지할 수 있으며, 각각의 피처리물(10)을 향해 상기 공정가스의 분사 방향을 모아줄 수 있고, 상기 공정가스의 흐름을 각각의 피처리물(10)로 유도할 수 있다.The injection nozzles 140 are formed protruding at one end of the
그리고 한 쌍의 가드(143)는 상기 제2 방향으로 서로 평행할 수 있다. 한 쌍의 가드(143)는 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 상기 제2 방향으로 서로 평행하게 제공될 수 있으며, 상기 제2 방향의 각 위치에서 상기 제1 방향으로의 분사 각도가 균일하게 할 수 있다. 이러한 경우, 하나의 분사 노즐(140)에서 정해진 개수의 피처리물(10)에만 상기 공정가스를 공급할 수 있으며, 각 피처리물(10)마다 상기 제2 방향으로 균일한 양(또는 밀도)의 상기 공정가스가 분사(또는 공급)되어 복수(개)의 피처리물(10) 간의 처리 균일도뿐만 아니라 각 피처리물(10)의 영역별 처리 균일도도 향상될 수 있다.In addition, the pair of
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 지지대를 나타낸 그림으로, 도 4(a)는 다단 지지대의 분해사시도이고, 도 4(b)는 다단 지지대의 결합정면도이다.Figure 4 is a diagram showing a multi-stage support according to an embodiment of the present invention, Figure 4 (a) is an exploded perspective view of the multi-stage support, Figure 4 (b) is a front view of the coupling of the multi-stage support.
도 4를 참조하면, 피처리물(10)은 링(ring) 형상일 수 있으며, 반도체 제조장치에서 사용되는 링 형상의 구조물일 수 있다. 여기서, 링 형상은 원형 고리뿐만 아니라 사각 고리 등 다각형 고리 형상도 포함할 수 있다. 피처리물(10)이 링 형상의 구조물인 경우에는 분사구(142)의 상기 피처리물(10)의 적재방향과 평행한 방향의 폭이 분사구(142)의 상기 각 분사 노즐(140)이 연결된 가스 라인(130)과 평행한 방향의 폭보다 작은 것이 중요할 수 있다.Referring to FIG. 4, the object to be processed 10 may have a ring shape, and may be a ring-shaped structure used in a semiconductor manufacturing apparatus. Here, the ring shape may include not only a circular ring but also a polygonal ring shape such as a square ring. When the
링 형상의 피처리물(10)은 상면과 하면 및 외측면뿐만 아니라 중공부에 의한 내측면에도 상기 공정가스가 공급되어 처리가 이루어져야 하므로, 상기 피처리물(10)의 적재방향으로 분사 각도를 넓혀 피처리물(10)의 내측면에도 상기 공정가스가 분사(또는 공급)되도록 할 수 있으며, 링 형상의 피처리물(10)은 폭이 넓고 두께는 얇으므로, 상기 피처리물(10)의 적재방향으로 분사 각도가 작으면 피처리물(10)의 외측면 및/또는 내측면에 맞추어 상기 공정가스를 분사하기 어렵지만, 상기 피처리물(10)의 적재방향으로 분사 각도를 넓혀 이러한 문제를 해결할 수도 있다. 또한, 상기 피처리물(10)의 적재방향과 평행한 방향으로 분사 폭을 넓힐 수 있으므로, 넓은 피처리물(10)의 상기 제2 방향 폭에 대해 모두 처리 가능(또는 상기 피처리물의 상기 제2 방향 폭을 모두 커버)할 수 있고, 상기 피처리물(10)의 적재방향과 평행한 방향으로 상기 공정가스의 분사 밀도가 거의 균일해져 피처리물(10)의 상면과 하면에 균일한 처리가 이루어질 수 있다.In the ring-shaped
그리고 링 형상의 피처리물(10)을 배치식으로 처리하기 위해서는 링 형상의 피처리물(10)을 다단으로 적재할 수 있는 다단 지지대(110)가 요구된다. 이러한 링 형상의 피처리물(10)은 지지 면적이 넓지 않아 견고히 지지하기가 쉽지 않으며, 이를 안정적으로 지지하기 위해 지지대가 피처리물(10)의 넓은(또는 많은) 면적에 접촉하는 경우에는 상기 지지대에 의해 가려지는 피처리물(10)의 면(적)이 많아지게 되고, 이렇게 가려지는 피처리물(10)의 면(부분)에는 처리 공정에서 재생, 증착 등의 처리가 이루어지지 않아 처리 공정의 품질(또는 성능)이 저하되는 문제점 등이 있다. 또한, 복수의 링 형상의 피처리물(10)을 다단으로 적재하여 처리 공정을 진행할 때에 처리 공정이 원활히 진행될 수 있도록 복수의 링 형상의 피처리물(10) 사이에 적절한 공간이 제공되어져야 한다.In addition, in order to process the ring-shaped
한편, 종래에는 처리 공정에서 처리가 이루어지는 링 형상의 피처리물(10)의 면적을 넓게 하기 위해 적은 면적으로 링 형상의 피처리물(10)을 지지하는 지지대(또는 방법)이 시도되었으나, 링 형상의 피처리물(10)을 견고히 지지할 수가 없어 상기 지지대의 회전, 승강, 진동(또는 흔들림) 등에 의해 링 형상의 피처리물(10)이 이탈하는 문제점이 있었다. 특히, 종래의 지지대에 복수의 링 형상의 피처리물(10)이 다단으로 적재되었다 하더라도 챔버(120) 내(또는 상기 처리 공간)로 이동할 때에 링 형상의 피처리물(10)이 상기 지지대에 제대로 지지되지 못하고 이탈하는 문제점이 있었다. 반대로, 링 형상의 피처리물(10)을 견고히 지지하기 위해 링 형상의 피처리물(10)의 지지 면적(또는 접촉 면적)을 늘리게 되면, 처리가 이루어지지 못하는 미처리 면적이 많아져 피처리물(10)의 처리 품질이 안 좋아지는 문제점이 있다.On the other hand, in the related art, a support (or method) for supporting the ring-shaped
다단 지지대(110)는 상기 피처리물(10)의 적재방향으로 연장되어 형성되는 기둥부(111); 및 기둥부(111)에 연결되어 외측방향으로 연장되며, 방사상을 이루어 설치되는 복수의 가지부(112)를 포함할 수 있다. 기둥부(rod, 111)는 상기 피처리물(10)의 적재방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 표면에 복수의 결합홈(111a)이 다단으로(또는 서로 다른 높이로) 제공될 수 있다. 이때, 기둥부(111)는 다각형 또는 원형의 단면을 가질 수 있고, 각 면마다(또는 상기 기둥부의 원주방향을 따라 일정 간격으로 이격되는 각 위치(선상)에) 복수의 결합홈(111a)이 다단으로(또는 일렬로) 제공될 수 있다.The
복수의 가지부(112)는 기둥부(111)에 각각 연결되어 외측방향(또는 상기 기둥부의 반경반향)으로 연장될 수 있고, 방사상(radial shape)을 이루어 설치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 가지부(112) 각각은 일방향으로 연장되는 선형(또는 라인 형상)의 막대(bar or stick) 형상으로 형성될 수 있으며, 일단부가 기둥부(111)의 결합홈(111a)에 삽입되어 결합될 수 있고, 타단부가 기둥부(111)로부터 외측방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 가지부(112)는 기둥부(111)로부터 탈착이 가능할 수 있고, 복수의 가지부(112)가 방사상을 이루도록 기둥부(111)에 조립(또는 결합)될 수 있으며, 각각의 가지부(112)의 타단부가 기둥부(111)로부터 외측방향으로 연장되어 방사상을 이룰 수 있다. 이때, 서로 같은 높이(또는 단)에 복수(개)의 가지부(112)를 결합한 후에 링 형상의 피처리물(10)을 서로 같은 높이의 복수의 가지부(112) 각각의 타단부 상에 제공하여 링 형상의 피처리물(10)을 지지시킬 수 있다.The plurality of
그리고 복수의 가지부(112)는 기둥부(111)의 연장방향을 따라 다단으로 제공될 수 있다. 즉, 각 단에 복수(개)의(또는 둘 이상씩) 가지부(112)가 방사상을 이루어 설치될 수 있고, 이렇게 방사상을 이루어는 복수(개)의 가지부(122)가 복수의(또는 여러) 높이(또는 단)에 각각 설치될 수 있다. 예를 들어, 기둥부(111)의 하단부에 제공된 동일 높이의 복수(개)의 결합홈(111a)에 복수(개)의 가지부(112)를 각각 결합한 후, 복수(개)의 가지부(112) 각각의 타단부 상에 링 형상의 피처리물(10)을 제공하고, 이미 결합이 완료된 동일 높이의 복수(개)의 가지부(112)가 아닌 그보다 높은 위치의 복수(개)의 결합홈(111a)에 복수(개)의 가지부(112)를 결합한 후, 복수(개)의 가지부(112) 각각의 타단부 상에 링 형상의 피처리물(10)을 제공하는 과정을 반복하여 원하는 개수(또는 매수)의 링 형상의 피처리물(10)을 각 단마다 다단 지지대(110)에 적재(또는 장입)할 수 있다. 이 과정을 기둥부(111) 하단부부터 시작하여 높이가 높은 방향으로 진행할 수 있다. 이때, 적재되는 링 형상의 피처리물(10)의 중심부에 기둥부(111)가 위치하도록 서로 같은 높이의 복수(개)의 가지부(112) 각각의 타단부에 링 형상의 피처리물(10)을 제공할 수 있고, 링 형상의 피처리물(10) 간에 공간이 충분히 확보되도록 기둥부(111)에 높이를 달리하여 복수(개)의 가지부(110)를 각 단에 결합할 수 있다.In addition, the plurality of
여기서, 동일 높이(또는 각 단)의 복수(개)의 가지부(112)는 좌우로 인접한 가지부(112) 간에 서로 동일한 각도를 이루면서 이격되어 설치될 수 있으며, 링 형상의 피처리물(10)의 안정적인 지지를 위해 동일 높이의 복수(개)의 가지부(112)가 기둥부(121)에 적어도 3개 이상 설치될 수 있다. 이는 링 형상의 피처리물(10)을 지지할 때에 2개 이하로 지지하게 되면, 링 형상의 피처리물(10)이 견고히 지지되지 않기 때문이다.Here, a plurality of (pieces)
한편, 기둥부(111)의 각 단마다 복수(개)의 가지부(112)를 각각 복수(개)의 결합홈(111a)에 결합하여 조립할 때에 서로 같은 높이의 복수(개)의 가지부(112)는 인접한 높이에 위치한 단의 복수(개)의 가지부(112)와는 같은 위치(또는 동일 각도)가 아닌 교차된 모양인 지그재그 형태로 결합하여 후에 탈착할 때 탈착이 용이하게 할 수도 있으며, 이렇게 교차된 형태로 가지부(112)를 복수개씩 다단으로 기둥부(111)에 조립함으로써, 링 형상의 피처리물(10) 사이에 공간이 확보되어 처리 공정 중 링 형상의 피처리물(10)의 전체 면적에 고르게 처리 공정이 진행될 수도 있다. 이때, 각 단마다 기둥부(111)를 중심(또는 기준)으로 대칭되게 복수(개)의 가지부(112)를 결합하여 조립할 수 있다.On the other hand, when assembling by combining a plurality of (pieces) of
그리고 복수의 가지부(112) 각각은 각각의 타단부의 상부면에 제공된 지지팁(112a)을 포함할 수 있다. 지지팁(112a)은 피처리물(10)에 접촉되는 일단부(또는상단부)가 첨단 형태일 수 있고, 피처리물(10)을 접촉하여 지지할 수 있다. 이때, 지지팁(112a)은 가지부(112) 타단부의 상부면에 제공된 원형 등의 삽입홈(미도시)에 삽입되어 제공될 수 있으며, 상기 일단부와 대향하는 타단부(또는 하단부)가 삽입홈(미도시)에 삽입되어 결합(또는 고정)될 수도 있다. 첨단 형태의 지지팁(112a) 상에 링 형상의 피처리물(10)을 지지하는 경우, 피처리물(10)의 최소한의 면적만이 다단 지지대(110)에 접촉될 수 있으며, 이에 따라 처리 공정에서 링 형상의 피처리물(10)의 최대한의 면적이 처리 공정에서 일어나는 반응에 참여하게 할 수 있다. 여기서, 지지팁(112a)에 링 형상의 피처리물(10)을 제공할 때에 외경과 내경 사이의 위치에 지지팁(112a)이 위치하도록 함으로써, 링 형상의 피처리물(10)을 안정적으로 지지팁(112a) 상에 지지할 수 있다.In addition, each of the plurality of
또한, 복수의 가지부(112) 각각은 상부면에 제공된 단차부(112b)를 더 포함할 수 있으며, 일단부 측의 두께가 타단부 측의 두께보다 두꺼울 수 있다. 단차부(112b)는 복수의 가지부(112) 각각의 상부면에 형성될 수 있으며, 이렇게 단차부(112b)가 형성됨으로써 복수의 가지부(112) 각각의 일단부 측의 두께가 타단부 측의 두께보다 두꺼워질 수 있고, 이에 따라 일단부 측의 두께가 두꺼워 기둥부(111)에 연결된 가지부(112)가 안정적으로 흔들림 없이 기둥부(111)에 결합될 수 있다. 또한, 타단부의 두께가 상대적으로 얇아 상기 공정가스가 유동할 수 있는 공간이 확보되어 처리 공정이 원활히 진행될 수 있고, 이렇게 단차부(112b)를 둠으로써 기둥부(111)에 복수의 가지부(112)가 결합될 때에 각각의 단에 상하로 인접한 복수의 가지부(112)가 최적화된 높이로 밀접하게 결합될 수 있어 동일 공간 내에 많은 링 형상의 피처리물(10)이 적재될 수 있다. 이러한 최적화된 거리는 복수의 링 형상의 피처리물(10)이 적재가 된 다단 지지대(110)의 각 단마다 인접한 링 형상의 피처리물(10)의 방해를 받지 않고 처리 공정이 가능한 원활할 공간을 제공할 수 있는 정도의 거리일 수 있다.In addition, each of the plurality of
복수의 가지부(112) 각각은 일단부에 측벽이 부분적으로 평면을 이루는 돌기부(112c)를 더 포함할 수 있으며, 돌기부(112c)가 기둥부(111)의 결합홈(111a)에 삽입되어 결합될 수 있다. 복수의 가지부(112) 각각의 일단부 측면이 부분적으로 평면을 이루는 형태의 돌기부(112c)는 기둥부(111)의 결합홈(111a)에 삽일될 때에 한 번에 삽입되기가 용이할 수 있으며, 결합홈(111a)에 삽입됨으로써 가지부(112)의 회전 또는 흔들림이 없게 하여 링 형상의 피처리물(10)이 안정적으로 지지될 수 있도록 할 수 있다. 여기서, 돌기부(112c)는 다각형 모양일 수 있고, 바람직하게는 사각형 모양일 수 있다.Each of the plurality of
종래의 배치식 지지대는 링 형상의 피처리물(10)을 적재(또는 지지)할 때에 링 형상의 피처리물(10)의 외곽 부분에 많은 면적이 접촉되었고 배치식 지지대의 구조로 인해 링 형상의 피처리물(10)의 외곽 부분에 상기 공정가스가 균일하게 확산되지 않는 문제점 등이 있었으며, 이 상태로 증착 공정 등의 처리 공정을 진행하는 경우에는 링 형상의 피처리물(10)의 외곽 부분의 표면과 하부면에 고르게 처리(예를 들어, 탄화규소 등의 증착)가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 종래에는 링 형상의 피처리물(10)의 지지 면적이 좁으므로, 안정적으로 지지하는 것에 대해 어려움이 있었다.In the conventional batch type support, when loading (or supporting) the ring-shaped
하지만, 본 발명의 다단 지지대(110)는 종래의 배치식 지지대와는 달리 링 형상의 피처리물(10)의 외곽 부분에 구조물이 존재하지 않아 처리 공정을 통해 링 형상의 피처리물(10)의 전체 면적 상에 상기 공정가스가 고르게 분사되어 처리 공정이 진행될 수 있고, 지지팁(112a)을 이용하여 최소한의 면적으로 링 형상의 피처리물(10)을 지지함으로써 최대한의 면적에 처리(예를 들어, 탄화규소 등의 증착)가 이루어질 수 있는 장점이 있으며, 복수의 가지부(112)가 기둥부(111)에 견고하게 결합됨으로써 안정적으로 링 형상의 피처리물(10)이 흔들림 없이 지지될 수 있다.However, unlike the conventional batch-type support, the
여기서, 다단 지지대(110)는 지지 테이블(183)에 직간접적으로 지지되어 상기 처리 공간에 제공될 수 있다. 회전부(181)를 포함하는 경우에는 회전부(181)가 지지 테이블(183)에 설치될 수 있으며, 회전부(181) 상에 베이스 플레이트(184)가 제공되어 베이스 플레이트(184) 상에 지지되어 제공된 다단 지지대(110)를 베이스 플레이트(184)와 함께 회전시킬 수 있다.Here, the
분사 노즐(140)은 복수개로 구성될 수 있고, 복수개씩(또는 둘 이상씩) 다단으로 배치될 수 있다. 이때, 동일 높이의 분사 노즐(140) 각각은 챔버(120)의 둘레를 따라 동일 각도로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 분사 노즐(140)은 서로 다른 높이의 단으로 제공될 수 있고, 동일한 각도를 이루며 서로 이격되어 방사상으로 복수개가 제공될 수 있다. 도 1(a) 및 (b)와 같이, 분사 노즐(140)은 챔버(120)의 측벽을 따라 서로 높이가 다른 각 단마다 복수개의 분사 노즐(140)이 제공될 수 있으며, 이러한 분사 노즐(140)은 서로 동일한 각도를 이루며 이격된 형태로 제공될 수 있다. 이렇게 각 단마다 복수개의 분사 노즐(140)을 활용하여 원하는 방향에서 상기 공정가스를 분사할 수 있는 이점이 있을 수 있으며, 각 단마다 제공된 모든 분사 노즐(140)을 통해 빠른 속도로 상기 처리 공간 내에 상기 공정가스를 분사할 수도 있다. 각 단마다 제공되는 복수개의 분사노즐(140)을 통해 배치식으로 적재(또는 장입)된 링 형상의 피처리물(10)에 상기 공정가스를 균일하게 공급할 수가 있으며, 다단 지지대(110)를 회전시키는 회전부(181) 등을 통해 다단 지지대(110)를 회전시켜 더욱 더 균일하게 상기 공정가스를 복수의 링 형상의 피처리물(10)에 분사할 수 있다.The
한편, 상기 공정가스는 각 단마다 위치한 복수개의 분사 노즐(140) 중 위에서 바라보았을 때에 그 위치가 상이하도록 선택된 각 단의 분사 노즐(140)을 통해 분사될 수 있다. 예를 들어, 각 단마다 복수개의 분사 노즐(140) 중 하나의 위치를 선택하고 선택된 분사 노즐(140)을 기준으로 그 밑단의 복수개의 분사 노즐(140) 중 윗단의 선택된 분사 노즐(140)과 다른 위치의 분사 노즐(140)을 선택할 수 있다. 이 과정을 반복하여 각 단마다 위치가 서로 다르게 선택할 수 있으며, 바람직하게는 가장 상단의 복수개의 분사 노즐(140) 중 하나의 분사 노즐(140)의 위치를 기준으로 시계방향이나 반시계방향으로 나선형 방향을 따라 각 단의 분사 노즐(140)이 선택될 수 있다. 이런식으로 각 단마다 서로 다른 위치의 분사 노즐(140)을 선택하면, 각 단마다 서로 다른 위치의 분사 노즐(140)을 통해 상기 공정가스가 분사되어 상기 챔버(120) 내 상기 처리 공간에 상기 공정가스가 뭉쳐짐 없이 고르게 분사될 수 있다. 또한, 배치식 처리장치(100)가 다단 지지대(110)를 회전시키는 회전부(181)를 포함하는 경우에는 회전부(181)를 통해 다단 지지대(110)가 회전할 수 있으므로, 분사 노즐(140)의 위치와 더불어 다단 지지대(110)가 회전함으로써 링 형상의 피처리물(10) 상에 상기 공정가스가 고르게 분사될 수 있다.Meanwhile, the process gas may be injected through the
한편, 각 단마다 복수개의 분사 노즐(140)을 제공하게 되면, 어느 하나의 분사 노즐(140)에 막히는 경우에 각 단의 복수개의 분사 노즐(140) 중 막히지 않은 분사 노즐(140)을 이용(또는 선택)하여 처리 공정을 원활히 진행할 수 있으며, 이렇게 막히지 않은 분사 노즐(140)을 선택하여 상기 공정가스를 분사함으로써, 유지보수 없이 오랜시간 동안 배치식 처리장치(100)를 사용 할 수 있어 생산성이 향상 될 수 있는 이점도 있다.On the other hand, if a plurality of
그리고 챔버(120)의 하단부에 원형 등의 오픈부가 형성될 수 있으며, 챔버(120)의 오픈부를 통해 다단 지지대(110)가 챔버(120)의 내부로 로딩(loading)될 수 있고, 챔버(120)의 외부로 언로딩(unloading)될 수도 있다. 이때, 승강부(미도시)를 통해 다단 지지대(110)를 승강(또는 상하로 이동)시켜 다단 지지대(110)의 로딩 및 언로딩이 이루어질 수 있다. 여기서, 다단 지지대(110)가 챔버(120)의 내부로 로딩된 후에 상기 처리 공간을 기밀공간으로 만들기 위해 지지 테이블(183)의 하부에 제공된 차단 플레이트(182)를 통해 챔버(120)의 오픈부를 폐쇄시킬 수 있고, 챔버(120) 내를 밀폐시켜 외부와 격리시킬 수 있다.In addition, an open portion such as a circle may be formed at the lower end of the
챔버(120)는 금속 재질로 이루어질 수 있고, 피처리물(10)은 탄화규소(SiC)로 이루어질 수 있다. 챔버(120)는 외부환경으로부터 상기 처리 공간을 격리 및 보호할 수 있도록 소정의 강도(strength)를 가져야 하며, 이에 따라 금속 재질로 이루어질 수 있다.The
그리고 피처리물(10)은 탄화규소(SiC)로 이루어질 수 있으며, 반도체 공정에서 사용되는 링 형상의 구조물일 수 있다. 이때, 피처리물(10)은 플라즈마 처리장치에서 웨이퍼의 가장자리에 제공되는 포커스 링일 수 있으며, 이러한 포커스 링은 플라즈마 공정 등에 의해 표면이 손상될 수 있고, 손상된 포커스 링(즉, 상기 피처리물)을 재사용하기 위해 배치식 처리장치(100)에서 상기 손상된 포커스 링을 탄화규소(SiC)로 코팅(coating)하는 재생 공정을 진행할 수 있다.In addition, the object to be treated 10 may be made of silicon carbide (SiC), and may be a ring-shaped structure used in a semiconductor process. At this time, the
본 발명에 따른 배치식 처리장치(100)는 챔버(120)의 내면에 제공되며, 그라파이트(Graphite)를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체(160);를 더 포함할 수 있다.The batch-
내화물 벽체(160)는 챔버(120)의 내면에 제공될 수 있고, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어질 수 있다. 내화물 벽체(160)는 열 손실(또는 누출)을 차단하여 내측(또는 내부) 공간 또는 포위된(또는 둘러싸여진) 공간(또는 영역)이 효과적으로 가열 및 보온되도록 할 수 있으며, 내화물 벽체(160)의 내측 공간을 빠르게 고온으로 가열시킬 수 있고, 고온으로 내화물 벽체(160)의 내측 공간의 온도를 유지할 수 있다. 여기서, 처리 공정의 반응들이 일어나는 집약된(compact) 공간을 집중하여 빠르면서 효과적으로 가열 및 보온할 수 있도록 내화물 벽체(160)는 챔버(120)의 내부에 제공될 수 있으며, 처리 공정 중의 부산물(또는 이물질)이 챔버(120)의 내면에 부착되는 것을 방지할 수도 있다.The
내화물 벽체(160)가 챔버(120)의 외부에 배치되는 경우에는 열에너지가 제공되어야 할 공간이 넓어지고 챔버(120)의 내부 공간(또는 기체)뿐만 아니라 챔버(120) 자체가 가열되는 데에도 열에너지가 소비되어 상기 처리 공간이 효과적으로 가열(또는 보온)되지 않을 수 있다. 특히, 탄화규소(SiC)로 이루어진 링 형상의 피처리물(10)을 재생하기 위해 1,300 내지 1,600 ℃의 온도로 고온 열처리하거나, 1,350 내지 1,550 ℃의 고온에서 탄화규소(층)을 증착하는 경우에 1,300 ℃ 이상의 고온으로 상기 처리 공간을 가열 및 보온할 때에 더욱 문제가 된다. 하지만, 본 발명에서는 내화물 벽체(160)를 챔버(120)의 내부에 배치하여 집약된 공간(즉, 상기 처리 공간)을 1,300 ℃ 이상의 고온으로 집중하여 효과적으로 가열 및 보온할 수 있다.When the
일반적으로 내화물은 산화물이 사용되며, 다공성(porous)으로 이루어진다. 내화물 벽체(160)가 산화물로 이루어지는 경우에는 처리 공정 중에 산화물에 포함된 산소가 환원되면서 피처리물(10)과 반응하여 피처리물(10)의 표면에 산화물(층)을 형성할 수 있다. 하지만, 내화물 벽체(160)가 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어지는 경우, 내화물 벽체(160)를 통한 단열 효과에 의해 상기 처리 공간(즉, 상기 챔버 내부)의 온도를 (고온으로) 유지할 수 있으며, 피처리물(10)에 대한 탄화규소(SiC)의 코팅 시에 챔버(120) 내의 산소 농도를 조절할 수 있고, 산소와의 반응으로 인한 산화물 형성을 억제할 수 있다. 특히, 피처리물(10)이 탄화규소(SiC)로 이루어져 탄화규소(SiC)를 코팅하는 경우에 내화물 벽체(160)가 그라파이트 재료로 이루어지게 되면, 내화물 벽체(160)가 처리 공정(즉, 탄화규소의 증착 공정)에 영향을 주지 않을 수 있다. 즉, 탄화규소(SiC)를 코팅하는 경우에 내화물 벽체(160)에 탄화규소(SiC) 등의 탄소(C)를 포함하는 증착 부산물이 부착될 수 있으며, 내화물 벽체(160)가 그라파이트 재료로 이루어지게 되면, 내화물 벽체(160)가 상기 증착 부산물과 동종 물질인 탄소(C)를 포함하게 되어 내화물 벽체(160)로부터 상기 증착 부산물 등의 이물질이 분리되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.In general, oxides are used for refractory materials, and are made of porous. When the
본 발명에 따른 배치식 처리장치(100)는 챔버(120) 또는 내화물 벽체(160)의 내면에 제공되며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트(170);를 더 포함할 수 있다.The batch-
보호 시트(170)는 챔버(120) 또는 내화물 벽체(160)의 내면에 제공될 수 있고, 그라파이트 재료로 이루어질 수 있다. 보호 시트(170)는 내화물 벽체(160) 및/또는 챔버(120)의 내벽을 보호해 줄 수 있고, 내화물 벽체(160) 및/또는 챔버(120)의 손상 및 오염을 방지할 수 있으며, 시트(sheet) 형상 또는 필름(film) 형상으로 탈부착(또는 교체)이 용이할 수 있다. 챔버(120)와 내화물 벽체(160)는 설치 후에 교체가 어려우며, 면적이 넓어 내벽(또는 내면)에 상기 증착 부산물 등의 이물질이 부착되는 경우에 세정도 쉽지 않다. 하지만, 챔버(120) 또는 내화물 벽체(160)의 내면에 보호 시트(170)를 제공하는 경우에는 상기 증착 부산물 등의 이물질이 보호 시트(170)에(만) 부착되도록 할 수 있고, 보호 시트(170)만을 교체하여 부착하게 되면, 상기 처리 공간 내의 상기 이물질을 제거(또는 세정)할 수 있다. 또한, 보호 시트(170)가 그라파이트 재료로 이루어지게 되면, 보호 시트(170)가 상기 증착 부산물과 동종 물질인 탄소(C)를 포함하게 되어 보호 시트(170)를 교체하기 전까지 상기 이물질이 잘 붙어 있도록 할 수 있고, 상기 이물질의 분리를 억제 또는 방지할 수 있다.The
그리고 내화물 벽체(160)는 기공(pore)을 가지므로, 내화물 벽체(160)가 챔버(120) 내에 제공되는 경우에 챔버(120) 내의 기체(또는 공기)를 흡입(suction)하여 배기(또는 배출)하기 어려울 수 있으며, 챔버(120) 내에 진공을 형성하기 어려울 수 있다. 처리 공정에서는 상이한 공정 간 또는 피처리물(10)의 반입/반출이나 챔버(120) 내의 세정을 위해 진공 흡입이 필요하나, 기공을 갖는 상태에서는 이러한 진공 흡입이 불가능할 수 있다. 이에, 보호 시트(170)를 통해 내화물 벽체(160)의 기공을 막아(또는 메워) 줄 수 있고, 최내측 면이 매끈하고 치밀해질 수 있으며, 이에 따라 상기 진공 흡입을 원활하게 수행할 수 있고, 배기 및/또는 진공 형성이 용이해질 수 있다.And since the
한편, 가열부(190)는 내화물 벽체(160)의 내측에 배치되는 그라파이트 히터(191)를 포함할 수 있다. 그라파이트 히터(191)는 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어질 수 있고, 내화물 벽체(160)의 내측에 배치될 수 있으며, 선형(또는 라인 형상)의 막대(또는 봉) 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 그라파이트 히터(191)는 상측 고정바(192)와 하측 고정바(193)에 고정될 수 있으며, 상측 고정바(192)와 하측 고정바(193)를 통해 챔버(120) 및/또는 내화물 벽체(160)에 고정되어 설치될 수 있다. 그라파이트 히터(191)는 탄소(C)로만 이루어져 처리 공정에 영향을 주지 않을 수 있으며, 탄소(C)를 포함하는 상기 증착 부산물 등의 이물질이 부착된 후에 떨어져 나가는(또는 분리되는) 것을 억제 또는 방지할 수 있다.Meanwhile, the
다단 지지대(110)는 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 다단 지지대(110)에 표면이 손상된 링 형상의 피처리물(10)을 복수개(또는 여러 장) 적재시키고 챔버(120)로 로딩하여 표면을 개질하는 환원성 분위기에서 고온 열처리하는 공정을 거침으로써, 표면에 형성되어 있던 산화막과 결함 등이 사라져 평탄도가 회복될 수 있다. 이후에, 탄화규소(SiC)를 증착하는 공정을 진행할 수 있으며, 화학적 기상증착법(Chemical Vapor Deposition; CVD)을 이용한 증착 공정에 사용되는 상기 공정가스(즉, 상기 증착가스)를 압력 범위가 50 내지 760 토르(Torr)로 상기 처리 공간 내에 공급(또는 분사)하여 링 형상의 피처리물(10) 상에 탄화규소(SiC)를 보다 빠른 시간에 많은 양을 증착할 수 있다. 여기서, 탄화규소(SiC)로 이루어진 링 형상의 피처리물(10)에 탄화규소(SiC)를 증착하는 공정을 진행할 때에 탄소(C)와 실리콘(Si) 이외의 물질은 불순물이 될 수 있으므로, 탄소(C) 및/또는 실리콘(Si)만을 포함하는 재료로 다단 지지대(110)의 재질을 한정(또는 제한)할 수 있다. 이에 따라 다단 지지대(110)는 탄소(C)만을 포함하는 그라파이트 재료(또는 재질)로 이루어질 수 있다.The
한편, 다단 지지대(110)가 그라파이트 재료로 이루어지게 되면, 다단 지지대(110)가 상기 증착 부산물과 동종 물질인 탄소(C)를 포함하게 되어 다단 지지대(110)로부터 상기 증착 부산물 등의 이물질이 분리되는 것을 억제 또는 방지할 수도 있다.On the other hand, when the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄화규소 제품의 재생방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flow chart showing a method of regenerating a silicon carbide product according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄화규소 제품의 재생방법을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 배치식 처리장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.A method for regenerating a silicon carbide product according to another embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5, and details that overlap with those previously described in relation to the batch-type treatment apparatus according to an embodiment of the present invention are omitted. Do it.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탄화규소 제품의 재생방법은 본 발명의 일실시예에 따른 배치식 처리장치(100)를 이용한 탄화규소 제품의 재생방법에 있어서, 표면이 손상된 탄화규소 제품을 상기 다단 지지대(110)에 적재하여 상기 챔버(120) 내에 제공하는 과정(S100); 환원성 분위기에서 상기 손상된 탄화규소 제품을 고온 열처리하는 과정(S200); 및 상기 고온 열처리된 탄화규소 제품에 화학적 기상증착법을 이용하여 적어도 부분적으로 탄화규소층을 증착하는 과정(S300);을 포함할 수 있다.In the method for regenerating a silicon carbide product according to another embodiment of the present invention, in the method for regenerating a silicon carbide product using the batch-
먼저, 표면이 손상된 탄화규소 제품을 상기 다단 지지대(110)에 적재하여 상기 챔버(120) 내에 제공한다(S100). 탄화규소 제품은 강도, 경도 등의 물리적 특성과 열전도도, 열팽창계수 등 열적 특성이 우수하여 반도체 제조공정에서 내화학성, 내식성, 내열특성이 요구되는 제조공정 설비에 많이 적용되고 있다. 여기서, 손상된 탄화규소 제품은 반도체 공정 중 플라즈마 처리장치에 의한 식각 공정 등을 통해 표면에 산화막이 생기거나 표면이 약 1 내지 10 ㎜ 정도 식각되어 표면 거칠기가 좋지 못한 탄화규소 제품 또는 식각 등에 의한 부산물이 포함된 탄화규소 제품일 수 있다.First, a silicon carbide product with a damaged surface is loaded on the
종래에는 탄화규소 제품이 식각 공정 등을 통해 표면이 식각되면, 손상된 탄화규소 제품은 다시 사용되지 못하고 전량 폐기를 하여야 했다. 탄화규소 제품은 화학적 기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 방식으로 제작된 순도 99.99 % 이상의 고순도 탄화규소일 수 있고, 고가의 재료이나 일정 기간 사용 후에는 새로운 탄화규소 제품으로 교체하여야 했다. 이렇게 종래에는 상기 탄화규소 제품이 소모성 부품이어서, 생산적인 측면에서의 원가 상승 문제를 가지고 있었고, 산업 폐기물이 증가되는 문제점도 있었다.Conventionally, when the surface of a silicon carbide product is etched through an etching process or the like, the damaged silicon carbide product cannot be used again, and the entire amount has to be discarded. The silicon carbide product may be high purity silicon carbide with a purity of 99.99% or higher produced by a chemical vapor deposition (CVD) method, and it has to be replaced with a new silicon carbide product after a certain period of use or an expensive material. Thus, conventionally, since the silicon carbide product is a consumable part, it has a problem of increasing cost in terms of productiveness, and there is also a problem that industrial waste is increased.
다음으로, 환원성 분위기에서 상기 손상된 탄화규소 제품을 고온 열처리한다(S200). 환원성 가스를 챔버(120) 내에 주입하여 환원성 분위기를 만들고 챔버(120) 내의 온도를 고온이 되게 가열하여 상기 손상된 탄화규소 제품 표면에 결함 및 산화막 등을 제거할 수 있다. 고온의 환경에서 환원성 가스는 손상된 탄화규소 제품의 표면에 형성된 산화막(예를 들어, SiO2) 등과 반응하여 산화막을 환원시켜 제거할 수 있다. 이때, 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 제품 내부에 존재하는 실리콘과 탄소 등은 고온의 환경에서 상호 확산할 수 있다. 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 제품 내에 있는 실리콘과 탄소가 상호 확산함으로써 표면이 재정렬될 수 있으며, 이로 인해 β-탄화규소 결정상의 (200)면으로 우선 배향될 수 있으며, 손상된 탄화규소 제품 내에 존재하던 α-탄화규소 결정상이 상대적으로 미세한 입자로 이루어진 β-탄화규소 결정상으로 상변화될 수 있다. 또한, 재정렬에 의해 탄화규소 제품의 표면의 거칠기가 완화되어 평탄화될 수 있으며, 고온의 환경에서 식각 등에 의한 부산물들이 제거가 될 수 있고, 고온으로 열을 가하는 도중에 유기물 등이 손상된 탄화규소 제품으로부터 제거될 수 있다.Next, the damaged silicon carbide product is subjected to high temperature heat treatment in a reducing atmosphere (S200). A reducing gas is injected into the
여기서, 상기 고온 열처리하는 과정(S200)은 1,300 내지 1,600 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 환원성 분위기는 수소(H2)를 포함하는 열처리 가스를 챔버(120) 내로 주입하여 형성될 수 있다. 챔버(120) 내에 열을 가하여 챔버(120) 내 온도가 1,300 내지 1,600 ℃의 고온이 되도록 할 수 있다. 손상된 탄화규소 제품의 표면에 있는 산화막(예를 들어, SiO2 등)은 고온의 환경에서 환원성 가스인 수소 가스 등과 반응하여 산화막이 환원될 수 있고, 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 제품에 존재하는 실리콘 및 탄소 등이 재정렬됨으로써, β-탄화규소 결정상의 (200)면이 거의 존재하지 않던 손상된 탄화규소 제품에 비해서 β-탄화규소 결정상의 (200)면이 상대적으로 우선 배향될 수 있으며, 식각 등으로 생긴 표면 결함이 제거되고 손상된 탄화규소의 거칠기가 개선될 수 있으며, 탄화규소 제품의 품질에 좋지 않은 영향을 끼치는 α-탄화규소 결정상(Hexagonal structure)이 상대적으로 미세한 입자로 이루어져서 탄화규소의 강도가 향상된 β-탄화규소 결정상으로 변환될 수 있다. 즉, 탄화규소는 가열 온도를 1,300 내지 1,600 ℃로 하는 경우에 안정상인 β-탄화규소 결정상을 가질 수 있고, α-탄화규소 결정상은 1,300 내지 1600 ℃ 온도에서 안정하지 못하므로, 안정한 β-탄화규소 결정상으로 상변화가 될 수 있다.Here, the process of performing the high-temperature heat treatment (S200) may be performed at a temperature of 1,300 to 1,600°C. The reducing atmosphere may be formed by injecting a heat treatment gas containing hydrogen (H 2) into the chamber 120. Heat may be applied to the
적정 온도 범위인 1,300 내지 1,600 ℃의 온도에서 진행되는 고온 열처리 반응을 통하여 산화막이 환원되고 남은 실리콘 또는 손상된 탄화규소 제품 내의 실리콘 및 탄소가 재정렬됨으로써, 성장 속도가 빠른 β-탄화규소 결정상의 (200)면이 상대적으로 우선 배향될 수 있다. 또한, 챔버(120) 내 온도를 올리는 과정에서 손상된 탄화규소 제품 표면의 유기물이나 결함 등이 제거될 수 있다.The β-silicon carbide crystal phase (200) with a fast growth rate by rearranging the silicon and carbon in the silicon or damaged silicon carbide product remaining after the oxide film is reduced through a high-temperature heat treatment reaction that proceeds at a temperature of 1,300 to 1,600°C, which is an appropriate temperature range. The faces can be oriented relatively preferentially. In addition, organic matter or defects on the surface of the damaged silicon carbide product may be removed during the process of raising the temperature inside the
반면에, 챔버(120) 내 온도가 1,300 ℃ 미만이면, 손상된 탄화규소 제품의 표면에 존재하던 유기물 등은 제거할 수 있겠지만, 충분한 에너지가 공급되지 않아서 고온에서 환원되는 산화막의 환원반응이 잘 일어나지 않아 제거가 쉽지 않게 되고, 산화막이 환원된 실리콘 또는 손상된 탄화규소 제품에 존재하는 실리콘 및 탄소가 상호확산이 잘 되지 않음으로써 재정렬이 일어나지 않아 탄화규소 표면의 평탄도 및 α-탄화규소 결정상 등이 여전히 표면에 남아 있을 수 있다. 반대로, 챔버(120) 내 온도가 1,600 ℃를 초과하면, 높은 온도에 산화막뿐만 아니라 탄화규소층도 열분해 또는 열충격 등의 영향을 받아 제품에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있다.On the other hand, if the temperature inside the
한편, 챔버(120) 내에 환원성 분위기인 수소(H2) 가스 등을 주입하여 줌으로써, 챔버(120) 내의 압력을 저진공 상태 또는 대기압 상태인 50 내지 760 토르(Torr)의 범위로 형성할 수 있다. 상대적으로 높은 압력을 형성함으로써 많은 양의 환원성 기체가 존재할 수 있고, 그로 인해 손상된 탄화규소 제품의 표면에 있는 산화막과 반응하기가 용이해질 수 있다. 또한, 상기 고온 열처리하는 과정(S200)을 복수회 수행할 수도 있으며, 상기 고온 열처리하는 과정(S200)과 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)의 압력이 비슷하여 연속적으로 상기 고온 열처리하는 과정(S200)과 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)을 진행할 수도 있다.On the other hand, by injecting hydrogen (H 2 ) gas, which is a reducing atmosphere, into the
그리고 챔버(120)를 진공상태인 10 토르(Torr) 이하로 만들기 위해 펌핑 작업을 진행하고 열을 가하여 온도를 원하는 조건 별로 상승시킬 수도 있다. 환원성 분위기를 조성하기 위해 수소(H2) 가스를 단계별로 주입할 수 있으며, 챔버(120) 내 압력을 50 내지 760 토르(Torr)로 만들고, 그 상태를 한동안 유지한 후에 각각의 조건별 유지 시간만큼 챔버(120) 내의 기체를 펌핑 작업을 통해 외부로 배출하여 기체에 섞여 있던 불순물 등을 제거할 수 있다.In addition, in order to make the
그 다음 상기 고온 열처리된 탄화규소 제품에 화학적 기상증착법을 이용하여 적어도 부분적으로 탄화규소층을 증착한다(S300). 화학적 기상증착법(CVD)이란, 가스 혼합물의 화학적 반응을 통해서 기판 등의 표면 위에 고체 박막을 증착하는 공정이다. 화학적 기상증착법(CVD)은 상부에서 하부로 향하는 등방성 증착 방식이다. 상기 고온 열처리된 탄화규소 제품은 산화막 등이 제거되고 표면의 거칠기가 개선될 수 있으며, β-탄화규소 결정상의 (200)면이 상대적으로 우선 배향될 수 있다. 여기서, 일반적으로 (111)면, (220)면, (200)면 순서로 결정성장이 이루어질 수 있다. β-탄화규소 결정상의 (111)면은 탄화규소층 증착 과정에서 초반 증착과정에서는 최초로 증착되는 성질이 있지만, 그 증착속도가 상대적으로 느리고 증착 과정이 진행될수록 증착이 잘 되지 않는 반면에, β-탄화규소 결정상의 (200)면은 처음에는 핵생성 등이 잘 되지 않지만, 시간이 지남에 따라 핵생성이 이루어지면 증착속도가 상대적으로 빨라져 많은 양의 탄화규소층을 증착할 때 유리한 성질을 가지고 있다.Then, a silicon carbide layer is at least partially deposited on the high-temperature heat-treated silicon carbide product by using a chemical vapor deposition method (S300). Chemical vapor deposition (CVD) is a process of depositing a solid thin film on a surface of a substrate or the like through a chemical reaction of a gas mixture. Chemical vapor deposition (CVD) is an isotropic deposition method from top to bottom. In the silicon carbide product subjected to the high temperature heat treatment, an oxide film or the like may be removed, the roughness of the surface may be improved, and the (200) plane of the β-silicon carbide crystal phase may be relatively preferentially oriented. Here, in general, crystal growth may be performed in the order of the (111) plane, the (220) plane, and the (200) plane. The (111) plane of the β-silicon carbide crystal phase is the first to be deposited during the initial deposition process in the silicon carbide layer deposition process, but the deposition rate is relatively slow and the deposition process does not progress as the deposition process proceeds, whereas the β- The (200) plane of the silicon carbide crystal phase does not produce nucleation well at first, but as time passes, the deposition rate is relatively fast, so it has advantageous properties when depositing a large amount of silicon carbide layer. .
상기 고온 열처리된 탄화규소 제품은 손상된 탄화규소 제품이 상기 고온 열처리하는 과정(S200)을 거친 열처리된 탄화규소 제품으로 상대적으로 β-탄화규소 결정상의 (200)면으로 많은 면이 상대적으로 우선 배향되어, 반도체 기판 표면이 나타내는 방향을 따라 반도체 등이 증착되듯이 우선 배향된 β-탄화규소 결정상의 (200)면을 따라 탄화규소층이 우선 성장할 수 있다. 이에 따라 일반적인 경우와 달리 화학적 기상증착법(CVD)에 의해 탄화규소층을 증착 시에 많은 양의 탄화규소층이 β-탄화규소 결정상의 (200)면의 방향을 따라 빠르게 우선 성장이 될 수 있다. 또한, 증착속도가 빠른 β-탄화규소 결정상의 (200)면의 특성이 더해져 더욱 빠른 속도로 탄화규소층을 증착할 수 있다.The high-temperature heat-treated silicon carbide product is a heat-treated silicon carbide product in which the damaged silicon carbide product is subjected to the high-temperature heat treatment process (S200). , As a semiconductor or the like is deposited along the direction indicated by the surface of the semiconductor substrate, the silicon carbide layer may first grow along the (200) plane of the first oriented β-silicon carbide crystal phase. Accordingly, unlike in the general case, when the silicon carbide layer is deposited by chemical vapor deposition (CVD), a large amount of the silicon carbide layer can be rapidly first grown along the direction of the (200) plane of the β-silicon carbide crystal phase. In addition, the characteristics of the (200) plane of the β-silicon carbide crystal phase having a high deposition rate are added, so that the silicon carbide layer can be deposited at a faster rate.
상기 고온 열처리하는 과정(S200)과 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)은 인시튜(in-situ)로 연속하여 진행될 수 있다. 이때, 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)은 1,350 내지 1,550 ℃의 온도에서 30 내지 100 ㎛/h의 증착속도로 진행될 수 있다.The high-temperature heat treatment process (S200) and the process of depositing the silicon carbide layer (S300) may be continuously performed in-situ. In this case, the process of depositing the silicon carbide layer (S300) may be performed at a temperature of 1,350 to 1,550°C at a deposition rate of 30 to 100 μm/h.
상기 고온 열처리하는 과정(S200)의 압력은 환원성 가스인 수소 기체가 주입되어 50 내지 760 토르(Torr)이고, 온도는 약 1,300 내지 1,600 ℃일 수 있으며, 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)은 1,350 내지 1,550 ℃ 온도와 수소(H2)가 주입되어 압력이 상압에서 진행될 수 있다. 이와 같이, 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)의 조건과 상기 고온 열처리하는 과정(S200)의 조건이 비슷할 수 있다. 이러한 비슷한 조건을 통해 손상된 탄화규소 제품이 상기 고온 열처리하는 과정(S200)을 거친 탄화규소 제품을 상기 처리 공간에 대한 약간의 변화를 통해 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)의 조건에 맞게 맞춰준 후에 인시튜(in-situ)로 연속해서 화학적 기상증착법(CVD)으로 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)을 진행할 수 있다.The pressure of the high-temperature heat treatment process (S200) is 50 to 760 Torr by injection of hydrogen gas, which is a reducing gas, and the temperature may be about 1,300 to 1,600°C, and the process of depositing the silicon carbide layer (S300) A temperature of 1,350 to 1,550° C. and hydrogen (H 2 ) are injected so that the pressure may proceed at normal pressure. As described above, conditions of the process of depositing the silicon carbide layer (S300) and conditions of the process of performing high-temperature heat treatment (S200) may be similar. In accordance with the conditions of the process of depositing the silicon carbide layer (S300), a silicon carbide product that has undergone the high-temperature heat treatment process (S200) of the damaged silicon carbide product through these similar conditions is subjected to a slight change in the processing space. After completion, the process of depositing the silicon carbide layer by chemical vapor deposition (CVD) in an in-situ manner (S300) may be performed.
이때, 상기 고온 열처리하는 과정(S200)의 온도보다는 낮은 온도에서 상기 탄화규소층을 증착하는 과정(S300)을 진행할 수 있다. 일련의 과정을 연속적으로 진행함으로써 탄화규소 제품 표면에 안정적이고 품질이 좋은 탄화규소층을 증착시킬 수 있으며, 챔버(120) 내 온도를 올리고 수소 가스를 주입해야 하는 공정시간이 단축되면서 공정시간도 단축시킬 수 있다.In this case, the process of depositing the silicon carbide layer (S300) at a temperature lower than the temperature of the high-temperature heat treatment process (S200) may be performed. By continuously proceeding a series of processes, a stable and high-quality silicon carbide layer can be deposited on the surface of a silicon carbide product, and the process time required to increase the temperature in the
본 발명의 실시 형태에 따른 탄화규소 제품의 재생방법은 유입구와 분사구의 형상이 상이한 분사 노즐을 포함하는 배치식 처리장치를 이용하여 복수의 피처리물에 균일하게 탄화규소층을 증착할 수 있으며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체 및/또는 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트를 포함하는 배치식 처리장치로 인해 처리 공정에 영향을 주지 않으면서 탄화규소 제품을 고온 열처리하는 과정과 탄화규소 제품에 탄화규소층을 증착하는 과정을 인시튜(in-situ)로 진행할 수 있다.In the method for regenerating a silicon carbide product according to an embodiment of the present invention, a silicon carbide layer can be uniformly deposited on a plurality of objects to be treated using a batch type treatment apparatus including spray nozzles having different inlet and injection ports, The process of high-temperature heat treatment of silicon carbide products and silicon carbide products without affecting the treatment process due to the batch-type processing device including a refractory wall made of a material containing graphite and/or a protective sheet made of a material containing graphite The process of depositing a silicon carbide layer on the substrate may be performed in-situ.
이처럼, 본 발명에서는 챔버 내에 공정가스를 분사하는 분사 노즐에서 유입구와 분사구의 형상이 상이함으로써, 유입구를 통해 공정가스가 분사 노즐 내로 원활하게 유입될 수 있고, 분사구를 통해 공정가스가 고르게 퍼져 분사될 수 있다. 즉, 유입구는 넓은 단면적으로 가져 공정가스의 유입이 용이할 수 있으며, 분사구의 단면적을 유입구보다 작게 함으로써, 공정가스가 분사 노즐 내를 빠르게 통과하면서 가속되어 분사력이 발생될 수 있고, 공정가스가 분사구의 중앙 영역에 편중되어 분사되는 것이 아니라 분사구의 전체 영역에서 균일하게 퍼져 분사될 수 있다. 여기서, 분사구의 제1 방향 폭을 제1 방향과 교차하는 제2 방향 폭보다 작게 함으로써, 작은 폭에서 넓어지면서 분사되어 제1 방향으로 분사 각도가 넓어질 수 있고, 넓은 폭으로 인해 제2 방향으로 분사 폭이 넓어질 수 있으며, 이에 따라 피처리물의 적재방향으로의 분사 각도 및/또는 피처리물의 폭 방향으로의 분사 폭을 조절하여 복수의 피처리물 간의 처리 균일도 및/또는 각 피처리물의 영역별 처리 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 분사 노즐이 분사구가 형성된 일단에 분사구보다 돌출 형성된 한 쌍의 가드를 포함함으로써, 제1 방향의 분사 각도가 너무 넓어지는 것을 방지할 수 있으며, 각각의 피처리물을 향해 공정가스의 분사 방향을 모아줄 수 있고, 공정가스의 흐름을 각각의 피처리물로 유도할 수 있다. 그리고 챔버의 내면에 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체를 제공하여 처리 공간의 온도를 유지할 수 있으며, 피처리물이 탄화규소로 이루어져 탄화규소를 코팅하는 경우에 내화물 벽체가 그라파이트 재료로 이루어져 처리 공정에 영향을 주지 않을 수 있고, 내화물 벽체로부터 탄소를 포함하는 증착 부산물 등 이물질의 분리를 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 내화물 벽체의 내면에 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트를 부착하게 되면, 내화물 벽체의 손상 및 오염을 방지할 수 있으며, 이물질 분리를 억제 또는 방지할 수 있을 뿐만 아니라 교체가 용이할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 유입구와 분사구의 형상이 상이한 분사 노즐을 포함하는 배치식 처리장치를 이용하여 복수의 피처리물에 균일하게 탄화규소층을 증착할 수 있으며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체 및/또는 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트를 포함하는 배치식 처리장치로 인해 처리 공정에 영향을 주지 않으면서 탄화규소 제품을 고온 열처리하는 과정과 탄화규소 제품에 탄화규소층을 증착하는 과정을 인시튜로 진행할 수 있다.As described above, in the present invention, the shape of the inlet and the injection port are different in the injection nozzle that injects the process gas into the chamber, so that the process gas can be smoothly introduced into the injection nozzle through the inlet, and the process gas is evenly spread and sprayed through the injection port. I can. That is, the inlet has a wide cross-sectional area, so that the inflow of the process gas can be facilitated, and by making the cross-sectional area of the injection port smaller than that of the inlet, the process gas can be accelerated while passing through the injection nozzle to generate an injection force. The spray can be uniformly spread over the entire area of the spray hole rather than being biased to the central area of the sprayer. Here, by making the width in the first direction of the jet hole smaller than the width in the second direction crossing the first direction, the jet can be sprayed while being widened from a small width, and the jet angle can be widened in the first direction. The spraying width can be widened, and accordingly, the spraying angle in the loading direction of the object and/or the spraying width in the width direction of the object to be treated is adjusted to achieve the uniformity of processing and/or the area of each object to be treated. The uniformity of star processing can be improved. In addition, since the injection nozzle includes a pair of guards protruding from the injection hole at one end of the injection hole, the injection angle in the first direction can be prevented from becoming too wide, and the injection direction of the process gas toward each object to be treated. Can be collected, and the flow of process gas can be guided to each object to be treated. In addition, by providing a refractory wall made of graphite-containing material on the inner surface of the chamber, the temperature of the treatment space can be maintained, and when the object to be treated is made of silicon carbide and coating silicon carbide, the refractory wall is made of graphite material. It may not affect the refractory wall, and it is possible to suppress or prevent the separation of foreign substances such as deposition by-products including carbon from the refractory wall. In addition, if a protective sheet made of a material containing graphite is attached to the inner surface of the refractory wall, damage and contamination of the refractory wall can be prevented, foreign matter separation can be suppressed or prevented, as well as replacement can be facilitated. . On the other hand, in the present invention, a silicon carbide layer can be uniformly deposited on a plurality of objects to be treated by using a batch-type processing apparatus including spray nozzles having different shapes of the inlet and the jet, and a refractory wall made of a material containing graphite. And/or a process of high-temperature heat treatment of a silicon carbide product without affecting the treatment process due to a batch-type treatment device including a protective sheet made of a material containing graphite, and a process of depositing a silicon carbide layer on the silicon carbide product. You can proceed in-situ.
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.Although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and common knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Those who have a will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.
10 : 피처리물 100 : 배치식 처리장치
110 : 다단 지지대 111 : 기둥부
111a: 결합홈 112 : 복수의 가지부
112a: 지지팁 112b: 단차부
112c: 돌기부 120 : 챔버
130 : 가스 라인 140 : 분사 노즐
141 : 유입구 142 : 분사구
143 : 한 쌍의 가드 151 : 가스 공급라인
160 : 내화물 벽체 170 : 보호 시트
181 : 회전부 182 : 차단 플레이트
183 : 지지 테이블 184 : 베이스 플레이트
190 : 가열부 191 : 그라파이트 히터
192 : 상측 고정바 193 : 하측 고정바10: object to be treated 100: batch type processing device
110: multi-stage support 111: column
111a: coupling groove 112: a plurality of branches
112a:
112c: protrusion 120: chamber
130: gas line 140: injection nozzle
141: inlet 142: injection port
143: a pair of guards 151: gas supply line
160: refractory wall 170: protective sheet
181: rotating part 182: blocking plate
183: support table 184: base plate
190: heating unit 191: graphite heater
192: upper fixing bar 193: lower fixing bar
Claims (14)
상기 다단 지지대에 적재된 피처리물의 처리 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버의 처리 공간에 열에너지를 제공하는 가열부;
상기 챔버의 둘레를 따라 제공되어, 공정가스가 공급되는 가스 라인; 및
상기 가스 라인으로부터 상기 챔버의 내측으로 연장되어 제공되며, 상기 챔버 내에 상기 공정가스를 분사하는 분사 노즐;를 포함하고,
상기 분사 노즐은,
상기 가스 라인과 연통되어, 상기 공정가스가 유입되는 유입구; 및
상기 유입구와 상이한 형상을 가지며, 상기 유입구와 연통되어 상기 공정가스를 분사하는 분사구를 포함하며,
상기 분사구의 상기 피처리물의 두께방향과 평행한 제1 방향 폭은 상기 분사 노즐의 연장방향과 교차하는 상기 피처리물의 폭방향으로 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 폭보다 작은 배치식 처리장치.A multi-stage support capable of stacking a plurality of ring-shaped objects to be processed in multi-stage;
A chamber for providing a processing space for the object to be processed loaded on the multi-stage support;
A heating unit providing thermal energy to the processing space of the chamber;
A gas line provided along the circumference of the chamber to supply a process gas; And
A spray nozzle extending from the gas line to the inside of the chamber and injecting the process gas into the chamber; and
The spray nozzle,
An inlet through which the process gas is introduced through communication with the gas line; And
It has a shape different from the inlet, and comprises a jet port for injecting the process gas in communication with the inlet,
A batch-type processing apparatus in which a width of the injection port in a first direction parallel to the thickness direction of the object to be processed is smaller than a width in a second direction crossing the first direction in the width direction of the object to be processed crossing the extending direction of the injection nozzle .
상기 분사구의 단면적은 상기 유입구의 단면적보다 작은 배치식 처리장치.The method according to claim 1,
The cross-sectional area of the injection port is smaller than the cross-sectional area of the inlet.
상기 분사 노즐은 상기 분사구가 형성된 일단에 각각 돌출 형성되며, 상기 분사구를 중심으로 이격되어 상기 분사 노즐의 연장방향으로 서로 나란하게 제공되는 한 쌍의 가드를 더 포함하는 배치식 처리장치.The method according to claim 1,
The injection nozzle further comprises a pair of guards each protruding from one end of the injection hole and spaced apart from the injection hole and provided in parallel with each other in the extending direction of the injection nozzle.
상기 한 쌍의 가드는 상기 제2 방향으로 평행한 배치식 처리장치.The method of claim 5,
The pair of guards are batch-type processing apparatuses parallel to the second direction.
상기 다단 지지대는,
상기 피처리물의 적재방향으로 연장되어 형성되는 기둥부; 및
상기 기둥부에 연결되어 외측방향으로 연장되며, 방사상을 이루어 설치되는 복수의 가지부를 포함하며,
상기 복수의 가지부는 상기 기둥부의 연장방향을 따라 다단으로 제공되는 배치식 처리장치.The method according to claim 1,
The multi-stage support,
A pillar portion extending in the loading direction of the object to be processed; And
It is connected to the pillar portion and extends outwardly, and includes a plurality of branch portions that are installed in a radial shape,
The plurality of branch portions are batch-type processing apparatus provided in multiple stages along the extension direction of the pillar portion.
상기 분사 노즐은 복수개로 구성되어 다단으로 배치되고,
동일 높이의 상기 분사 노즐 각각은 상기 챔버의 둘레를 따라 동일 각도로 서로 이격되어 배치되는 배치식 처리장치.The method of claim 7,
The spray nozzle is composed of a plurality and is arranged in multiple stages,
Each of the spray nozzles having the same height is disposed to be spaced apart from each other at the same angle along the circumference of the chamber.
상기 챔버는 금속 재질로 이루어지며,
상기 피처리물은 탄화규소(SiC)로 이루어지고,
상기 챔버의 내면에 제공되며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 내화물 벽체;를 더 포함하는 배치식 처리장치.The method according to claim 1,
The chamber is made of a metal material,
The object to be treated is made of silicon carbide (SiC),
A batch-type processing apparatus further comprising a refractory wall provided on the inner surface of the chamber and made of a material containing graphite.
상기 내화물 벽체의 내면에 제공되며, 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 보호 시트;를 더 포함하는 배치식 처리장치.The method of claim 9,
A batch-type processing apparatus further comprising a protective sheet provided on the inner surface of the refractory wall and made of a material containing graphite.
상기 다단 지지대는 그라파이트를 포함하는 재료로 이루어진 배치식 처리장치.The method of claim 9,
The multi-stage support is a batch-type processing apparatus made of a material containing graphite.
상기 피처리물은 플라즈마 처리장치에서 웨이퍼의 가장자리에 제공되는 포커스 링인 배치식 처리장치.The method according to claim 1,
The batch-type processing apparatus, wherein the object to be processed is a focus ring provided at an edge of a wafer in a plasma processing apparatus.
표면이 손상된 탄화규소 제품을 상기 다단 지지대에 적재하여 상기 챔버 내에 제공하는 과정;
환원성 분위기에서 상기 손상된 탄화규소 제품을 고온 열처리하는 과정; 및
상기 고온 열처리된 탄화규소 제품에 화학적 기상증착법을 이용하여 적어도 부분적으로 탄화규소층을 증착하는 과정;을 포함하는 탄화규소 제품의 재생방법.In the regeneration method of a silicon carbide product using the batch type treatment apparatus of any one of claims 1 to 2 and 5 to 12,
Loading a silicon carbide product having a damaged surface on the multi-stage support and providing it in the chamber;
High-temperature heat treatment of the damaged silicon carbide product in a reducing atmosphere; And
A process of depositing a silicon carbide layer at least partially on the high-temperature heat-treated silicon carbide product by using a chemical vapor deposition method.
상기 고온 열처리하는 과정과 상기 탄화규소층을 증착하는 과정은 인시튜(in-situ)로 연속하여 진행되는 탄화규소 제품의 재생방법.The method of claim 13,
The process of performing the high-temperature heat treatment and the process of depositing the silicon carbide layer are continuously performed in-situ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190161542A KR102245653B1 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Batch type processing apparatus and method for recycling SiC product using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190161542A KR102245653B1 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Batch type processing apparatus and method for recycling SiC product using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102245653B1 true KR102245653B1 (en) | 2021-04-29 |
Family
ID=75728392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190161542A KR102245653B1 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Batch type processing apparatus and method for recycling SiC product using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102245653B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002075978A (en) * | 2000-08-24 | 2002-03-15 | Sharp Corp | Vertical reaction furnace |
KR20020066448A (en) * | 2001-02-10 | 2002-08-17 | 삼성전자 주식회사 | single type wafer cleaning apparatus and wafer cleaning method using the same |
US20040129210A1 (en) * | 2003-01-03 | 2004-07-08 | Applied Materials, Inc. | Gas nozzle for substrate processing chamber |
KR20140067790A (en) | 2012-11-27 | 2014-06-05 | 주식회사 티씨케이 | Coating support for susceptor |
KR102000204B1 (en) * | 2018-09-20 | 2019-07-16 | 주식회사 와이컴 | Multi Stage Support and Batch Type Apparatus for Treatment |
-
2019
- 2019-12-06 KR KR1020190161542A patent/KR102245653B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002075978A (en) * | 2000-08-24 | 2002-03-15 | Sharp Corp | Vertical reaction furnace |
KR20020066448A (en) * | 2001-02-10 | 2002-08-17 | 삼성전자 주식회사 | single type wafer cleaning apparatus and wafer cleaning method using the same |
US20040129210A1 (en) * | 2003-01-03 | 2004-07-08 | Applied Materials, Inc. | Gas nozzle for substrate processing chamber |
KR20140067790A (en) | 2012-11-27 | 2014-06-05 | 주식회사 티씨케이 | Coating support for susceptor |
KR102000204B1 (en) * | 2018-09-20 | 2019-07-16 | 주식회사 와이컴 | Multi Stage Support and Batch Type Apparatus for Treatment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102417931B1 (en) | Substrate supporting device and substrate processing apparatus including the same | |
KR100687530B1 (en) | Plasma ??? Film-Forming Device | |
KR101717899B1 (en) | Method and apparatus for inducing turbulent flow of a processing chamber cleaning gas | |
KR100322416B1 (en) | Plasma processing unit using texture focusing | |
US6983892B2 (en) | Gas distribution showerhead for semiconductor processing | |
JP6335538B2 (en) | Method of manufacturing a gas distribution member for a plasma processing chamber | |
JP2021526585A (en) | Chamber Insitu CVD and ALD Coating to Control Metal Contamination | |
KR101593730B1 (en) | Substrate processing apparatus and film forming apparatus | |
JP2000216136A (en) | Treating chamber having improved gas distributor and its manufacture | |
KR101046068B1 (en) | Susceptor for chemical vapor deposition apparatus and chemical vapor deposition apparatus having same | |
KR100239282B1 (en) | Reactor chamber self-cleaning process | |
US20180130674A1 (en) | Apparatus and method for processing substrate | |
KR100565138B1 (en) | Apparatus for growing epitaxial layers on wafers | |
US20050092245A1 (en) | Plasma chemical vapor deposition apparatus having an improved nozzle configuration | |
KR20240019194A (en) | Sealing device and Gas flow control device of semiconductor equipment | |
KR20090038606A (en) | Susceptor and fabrication method of semiconductor using thereof | |
EP0938596A1 (en) | Apparatus for reducing polymer deposition on substrate support | |
KR20030074721A (en) | Plasma processing device and plasma processing method | |
KR102245653B1 (en) | Batch type processing apparatus and method for recycling SiC product using the same | |
JP2005285845A (en) | Gas-jetting board for plasma etching apparatus | |
CN111155072A (en) | Cleaning device and cleaning method for chamber and semiconductor processing equipment | |
KR20080035735A (en) | Equipment for plasma enhanced chemical vapor deposition | |
KR102000204B1 (en) | Multi Stage Support and Batch Type Apparatus for Treatment | |
KR101585924B1 (en) | Reactor for thermal CVD SiC coating apparatus | |
JPH09266173A (en) | Org. metal chemical vapor deposition apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |