KR102475800B1 - Equipment for deposition unit with manifoid unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 매니폴드 유닛을 갖는 기판 처리 설비에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing facility having a manifold unit.
일반적으로 종형 열처리 설비는 피처리 기판(예를 들면 반도체 기판, LED 기판, 평판표시패널용 기판)의 각종 열처리 공정인 CVD 공정, 에피택셜 성장등의 박막(薄膜)형성 공정, 산화막 형성공정, 불순물의 도핑을 위해 열확산 공정 등에 사용된다. In general, a vertical heat treatment facility is a CVD process, which is various heat treatment processes of target substrates (eg, semiconductor substrates, LED substrates, flat panel display substrates), thin film formation processes such as epitaxial growth, oxide film formation processes, impurities It is used in the thermal diffusion process for doping.
종형 열처리 설비는 크게 종형의 가열로와, 가열로에 수납되는 보우트를 포함한다. 가열로는 다시 원통형의 이너 튜브(inner tube)와 이 이너 튜브의 외측에서 일정한 간격을 두고 형성되는 캡형상의 아우터 튜브(outer tube)로서 이루어지는 공정 챔버, 이 공정 챔버의 하단에 결합되는 매니폴드(manifold)로서 이루어진다. The vertical heat treatment facility largely includes a vertical heating furnace and a boat accommodated in the heating furnace. The heating furnace is again a process chamber composed of a cylindrical inner tube and a cap-shaped outer tube formed at regular intervals on the outside of the inner tube, and a manifold coupled to the lower end of the process chamber. ) is made as
상술한 구성을 갖는 기존의 종형 열처리 설비는 공정 처리가 완료된 후 가열로로부터 보우트가 다운 이동될 때, 가열로의 처리 공간에 잔류하는 잔류가스가 매니폴드의 하단 개구를 통해 로드락 챔버로 유출되어 로드락 챔버를 오염시키는 문제가 있다.In the conventional vertical heat treatment facility having the above configuration, when the boat is moved down from the heating furnace after the process is completed, the residual gas remaining in the processing space of the heating furnace flows into the load lock chamber through the lower opening of the manifold. There is a problem with contaminating the load lock chamber.
본 발명은 가열로의 잔류 가스에 의해 로드락 챔버가 오염되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 설비를 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a substrate processing facility capable of preventing a load lock chamber from being contaminated by residual gas from a heating furnace.
본 발명은 공정 진행 후 공정 튜브에 잔류하는 잔류 가스(반응 부산물)의 설비내 확산을 방지할 수 있는 기판 처리 설비를 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a substrate processing facility capable of preventing diffusion of residual gas (reaction by-product) remaining in a process tube after a process is performed in the facility.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공정이 수행되는 처리 공간을 제공하며, 하부가 개방된 실린더 형상을 갖는 공정 챔버; 상기 공정 챔버를 감싸도록 배치되어 상기 공정 챔버를 가열하기 위한 가열로; 상기 공정 챔버의 하부에 제공되는 실린더형 매니폴드; 다수의 기판을 수직 방향으로 소정 간격을 두고 지지하며, 상기 매니폴드의 하부 개구를 통해 상기 공정 챔버의 처리 공간으로 반입되는 보트; 상기 공정 챔버 아래에 배치되며, 상기 보트로 상기 기판의 로딩 및 언로딩이 이루어지는 공간을 제공하는 로드락 챔버; 상기 보트를 지지하며, 상기 보트가 상기 처리 공간에 로딩되면 상기 매니폴드의 하부와 접촉되어 상기 하부 개구를 밀폐하는 시일 캡; 및 상기 로드락 챔버에 제공되고 상기 보트를 승강시키는 승강 부재를 포함하고 상기 매니폴드는 상기 승강 부재에 의해 상기 보트가 상기 처리 공간으로부터 언로딩될 때 상기 처리 공간 내의 잔류하는 오염 소스가 상기 하부 개구를 통해 상기 로드락 챔버로 유출되는 것을 차단하기 위한 오염 소스 차단부재를 포함하는 기판 처리 설비가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a process chamber providing a processing space in which a process is performed and having a cylindrical shape with an open bottom; a heating furnace disposed to surround the process chamber and to heat the process chamber; a cylindrical manifold provided under the process chamber; a boat that supports a plurality of substrates at predetermined intervals in a vertical direction and is carried into the process space of the process chamber through a lower opening of the manifold; a load lock chamber disposed below the process chamber and providing a space for loading and unloading the substrate with the boat; a seal cap supporting the boat and sealing the lower opening by coming into contact with a lower portion of the manifold when the boat is loaded into the processing space; and an elevating member provided in the load lock chamber and elevating the boat, wherein the manifold is configured such that when the boat is unloaded from the processing space by the elevating member, contamination sources remaining in the processing space are removed from the lower opening. A substrate processing facility including a contamination source blocking member for blocking leakage into the load lock chamber may be provided.
또한, 상기 오염 소스 차단부재는 배기라인과 연결되는 내부공간을 갖는 원통형의 커버 몸체; 및 상기 내부공간과 연결되도록 상기 커버 몸체의 내측면에 제공되어 상기 하부 개구를 통해 상기 로드락 챔버로 유출되는 오염 소스를 강제 흡입하는 흡입구들을 포함할 수 있다.In addition, the contamination source blocking member includes a cylindrical cover body having an internal space connected to the exhaust line; and suction ports provided on an inner surface of the cover body to be connected to the inner space and forcibly sucking in the contamination source flowing into the load lock chamber through the lower opening.
또한, 상기 흡입구들은 상기 커버 몸체의 원주 방향으로 배치된 복수의 열을 이루어 형성하고, 서로 이웃하는 n(n은 1이상의 자연수)열의 흡입구들과 n+1열의 흡입구들은 지그재그 형태의 홀 어레이를 제공할 수 있다.In addition, the intake ports are formed by forming a plurality of rows disposed in the circumferential direction of the cover body, and the intake ports of n (n is a natural number equal to or greater than 1) adjacent to each other and the intake ports of n+1 columns provide a zigzag-shaped hole array. can do.
또한, 상기 흡입구들은 상기 하부 개구를 통해 유출되는 상기 오염 소스가 나선형상으로 회전하면서 흡입되도록 경사지게 형성될 수 있다.In addition, the intake ports may be inclined so that the contamination source discharged through the lower opening is sucked in while rotating in a spiral shape.
또한, 상기 흡입구은 평면에서 바라보았을 때 상기 오염 소스가 흡입되는 입구와 상기 내부 공간과 연결되는 출구가 경사지게 형성될 수 있다.In addition, when viewed from a plane, the suction port may have an inlet through which the contamination source is sucked and an outlet connected to the inner space are inclined.
또한, 상기 배기라인에 제공되는 밸브; 및 상기 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 승강 부재에 의해 상기 보트가 상기 처리 공간으로부터 언로딩 시점부터 상기 밸브를 오픈시키고, 상기 보트가 상기 처리 공간으로부터 언로딩이 완료되면 상기 밸브를 오프시킬 수 있다.In addition, a valve provided in the exhaust line; and a control unit controlling the valve, wherein the control unit opens the valve from a time when the boat is unloaded from the processing space by the elevating member, and when the boat is unloaded from the processing space, the control unit opens the valve. The valve can be turned off.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 가열로의 잔류 가스에 의해 로드락 챔버가 오염되는 것을 방지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent contamination of the load lock chamber by residual gas from a heating furnace.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종형 열처리 설비를 보여주는 도면이다
도 2는 도 1에 도시된 종형 열처리 설비의 요부 확대도이다.
도 3은 도 2에 도시된 오염소스 차단부재를 설명하기 위한 단면 사시도이다.
도 4는 오염소스 차단부재에 의해 오염 소스가 강제 흡입되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 5는 오염소스 차단부재의 제1변형예를 보여주는 도면이다.
도 6은 오염소스 차단부재의 제2변형예를 보여주는 도면이다.
도 7은 오염소스 차단부재의 제3변형예를 보여주는 단면 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 오염소스 차단부의 요부 확대 평단면도이다. 1 is a view showing a vertical heat treatment facility according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of main parts of the vertical heat treatment equipment shown in FIG. 1;
3 is a cross-sectional perspective view for explaining the contamination source blocking member shown in FIG. 2;
4 is a view showing a process in which a contamination source is forcibly sucked in by a contamination source blocking member.
5 is a view showing a first modified example of a contamination source blocking member.
6 is a view showing a second modified example of the contamination source blocking member.
7 is a cross-sectional perspective view showing a third modified example of a contamination source blocking member.
FIG. 8 is an enlarged plan cross-sectional view of a main part of the pollution source blocking unit shown in FIG. 7 .
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in describing preferred embodiments of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and actions.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.'Including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components unless otherwise stated. Specifically, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, the second element may also be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should be interpreted similarly.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope equivalent to the written disclosure and / or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application field and use of the present invention are also possible. Therefore, the above detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to cover other embodiments as well.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종형 열처리 설비를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 종형 열처리 설비의 요부 확대도이다. 1 is a view showing a vertical heat treatment facility according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of main parts of the vertical heat treatment facility shown in FIG.
도 1에 도시된 종형 열처리 설비는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판(10) 상에 다양한 박막을 형성하는 공정을 수행하는데 사용될 수 있다. The vertical heat treatment equipment shown in FIG. 1 may be used to perform a process of forming various thin films on a
도 1 및 도 2를 참조하면, 공정 챔버(102)는 배치 타입 수직형 반응로(reaction furnace)를 포함한다. 구체적으로, 상기 공정 챔버(102)는 수직 방향으로 연장하며, 하부가 개방된 실린더 형상을 갖고, 석영(quartz)으로 이루어질 수 있다. 상기 공정 챔버(102)를 가열하기 위한 가열로(heating furnace, 104)는 공정 챔버(102)를 감싸도록 배치되어 있으며, 상기 공정 챔버(102)의 하부에는 실린더형 매니폴드(200)가 결합되어 있다. Referring to Figures 1 and 2, the
보트(108)는 다수의 반도체 기판(10)을 수직 방향으로 소정 간격을 두고 지지하며, 매니폴드(200)의 하부 개구를 통해 공정 챔버(102)의 내부로 반입된다. 매니폴드(200)의 하부 개구는 반도체 기판들(10)이 공정 챔버(102)로 로딩 된 후 시일 캡(110)에 의해 닫힌다. 상기 공정 챔버(102)와 매니폴드(200) 사이 및 매니폴드(200)와 시일 캡(110) 사이에는 각각 밀봉을 제공하기 위한 밀봉 부재들(seal member, 112)이 개재되어 있다. The
상기 보트(108)는 턴테이블(turntable, 114) 상에 배치되며, 상기 턴테이블(114)은 회전축(116)의 상부에 결합된다. 상기 회전 구동 유닛(118)은 승강 부재인 수직 구동 유닛(120)의 수평 암(122)의 하부에 장착되며, 상기 시일 캡(110)는 상기 수직 구동 유닛(120)의 수평 암(122)의 상부에 배치되어 있다. The
한편, 상기 회전축(116)과 시일 캡(110) 사이의 갭을 통한 누설(leakage)을 방지하기 위한 기계적 밀봉부(mechanical seal, 124)가 상기 시일 캡(110)와 수평 암(122) 사이에 제공되며, 상기 회전축(116)은 상기 시일 캡(110), 기계적 밀봉부(124) 및 수평 암(122)을 통하여 상기 턴테이블(114)과 회전 구동 유닛(118)과 연결된다. On the other hand, a
상기 수직 구동 유닛(120)은 수평 암(122)과 수평 암(122)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 수직 구동부(128)와 상기 구동력을 전달하기 위한 구동축(130)을 포함한다. 상기 수직 구동부(128)는 제1모터를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 구동축(130)으로는 상기 제1모터로부터 제공되는 회전력에 의해 회전하는 리드 스크루(lead screw)가 사용될 수 있다. 상기 수평 암(122)은 상기 구동축(130)과 결합되며, 구동축(130)의 회전에 의해 수직 방향으로 이동한다.The
상기 회전 구동 유닛(118)은 제2모터를 포함하여 구성될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제2모터부터 제공된 회전력은 상기 제2모터와 연결된 구동 기어와 상기 회전축(116)과 연결된 종동 기어 및 상기 구동 기어와 종동 기어 사이를 연결하는 타이밍 벨트를 통해 회전축(116)으로 전달될 수 있다. 그러나, 상기 구동 기어와 종동 기어는 직접적으로 연결될 수도 있다.The
상기 매니폴드(200)는 로드락 챔버(또는 트랜스퍼 챔버, 126)의 상부에 배치되며, 보트(108)는 공정 챔버(102)와 로드락 챔버(126) 사이에서 수직 방향으로 이동한다. The manifold 200 is disposed above the load lock chamber (or transfer chamber) 126, and the
가스 공급부(132)는 보트(108)에 의해 공정 챔버(102) 내에 위치한 다수의 반도체 기판들(10)상에 각각 막을 형성하기 위한 소스 가스들과 공정 챔버(102) 내부를 퍼지하기 위한 퍼지 가스를 공정 챔버(102) 내부로 공급한다. The
본 발명의 일실시예에 의한 박막 형성 공정에 의하면, 박막의 재료로서 필요한 원소를 기체 상태로 기판 상에 공급한다. 따라서, 기판 상에 필요한 요소만을 공급하는 것이 아니라 유기금속 전구체(metalorganic precursor)나 금속 할로겐화물(metal halides) 등과 같은 형태의 반응물로 소스 가스를 기판 상에 공급한다. 형성하고자 하는 막 내의 불순물을 최소화하기 위하여, 상기와 같이 기판 상에 공급되는 반응물 중에서 금속 원소와 결합된 유기 리간드(organic ligand) 또는 할로겐화물(halides)은 화학 치환(chemical exchange)에 의하여 제거된다. According to the thin film formation process according to an embodiment of the present invention, elements required as materials for the thin film are supplied to the substrate in a gaseous state. Therefore, instead of supplying only necessary elements to the substrate, a source gas in the form of a reactant such as a metalorganic precursor or metal halide is supplied onto the substrate. In order to minimize impurities in a film to be formed, organic ligands or halides combined with metal elements among reactants supplied onto the substrate are removed by chemical exchange.
또한, 상기 박막을 형성하기 위한 소스 가스들은 상기 공정 챔버(102) 내에서 혼합되지 않고 한 종류씩 펄스(pulse) 방식으로 공급될 수 있다. 예를 들면, 제1소스 가스 및 제2소스 가스를 사용하여 막을 형성하는 경우, 먼저 공정 챔버로 제1소스 가스만을 공급하여 기판 상에 상기 제1소스 가스를 화학적으로 흡착(chemisorption)시키고, 그 후 제2소스 가스를 공정 챔버로 공급하여 상기 제2소스 가스를 기판 상에 화학적으로 결합시킨다. In addition, the source gases for forming the thin film may be supplied one by one in a pulse method without being mixed in the
따라서, 상기 가스 공급부(132)는 상기 반도체 기판들(10) 상에 제1소스 가스와 제2소스 가스를 각각 공급하기 위한 제1가스 공급부(134)와 제2가스 공급부(136), 그리고 상기 퍼지 가스를 공급하기 위한 제3가스 공급부(138)를 포함할 수 있다. 상기 제1 소스가스 및 제2 소스가스는 상기 기판(10)상에 형성하고자 하는 박막의 종류에 따라 다양한 가스가 이용될 수 있음은 자명하다. Accordingly, the
상기 가스 공급부(132)는 가스 공급 배관들을 통해 매니폴드(200) 내에 배치된 노즐 파이프들(140)과 연결될 수 있되어 있다. 도시하지 않았지만, 제1가스 공급부(134)는 제1가스 공급 배관을 통해 매니폴드(106) 내에 배치된 제1노즐 파이프의 하단부에 연결되어 있으며, 제2가스 공급부(136)는 제2가스 공급 배관을 통해 매니폴드(106) 내에 배치된 제2노즐 파이프의 하단부에 연결되어 있다. 또한 상기 제3가스 공급부(138)는 제1연결 배관 및 제2연결 배관을 통해 제1가스 공급 배관 및 제2가스 공급 배관에 연결되어 있으며, 또한 제3가스 공급 배관을 통해 매니폴드(106) 내에 배치된 제3노즐 파이프의 하단부에 연결되어 있다. The
상기 공정 챔버(102)를 진공 배기하기 위한 진공 펌프(162)는 진공 배관(160) 및 격리 밸브(isolation valve,미도시)를 통해 매니폴드(200)의 배기 포트와 연결되어 있으며, 가열로(104)는 공정 챔버(102)의 측벽 및 천정과 인접하게 배치되어 있다. 일 실시예로서, 상기 증착 공정이 진행되는 동안 챔버(102)의 내부 압력은 약 0.3Torr 내지 1Torr 정도로 유지될 수 있으며, 내부 온도는 약 150℃ 내지 1250℃ 정도로 유지될 수 있다. The
제어부(164)는 가스 공급부(132), 수직 구동 유닛(120) 및 회전 구동 유닛(118)의 동작들을 제어한다. 구체적으로, 제어부(164)는 다수의 반도체 기판들(10)이 적재된 보트(108)가 수직 구동 유닛(120)에 의해 공정 챔버(102) 내부로 반입된 후, 가스 공급부(132)로부터 공급되는 가스들의 공급 유량들 및 공급 시간을 조절한다. 특히, 상기 버퍼(139)의 내부 압력을 감지하여 제7밸브의 개폐를 제어함으로써 제1 소스 가스가 상기 공정챔버로 균일하게 공급되도록 제어한다.The
매니폴드(200)는 위아래로 개방된 통로를 갖는 몸체(210)를 가지며, 몸체(210)의 하단 플랜지(212)에는 오염소스 차단부재(280)가 제공된다. The manifold 200 has a body 210 having passages open up and down, and a contamination
도 3은 도 2에 도시된 오염소스 차단부재를 설명하기 위한 단면 사시도이고, 도 4는 오염소스 차단부재에 의해 오염 소스가 강제 흡입되는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a cross-sectional perspective view for explaining the contamination source blocking member shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a view showing a process in which a contamination source is forcibly sucked in by the contamination source blocking member.
도 3 및 도 4를 참조하면, 오염소스 차단부재(280)는 수직 구동 유닛(120)에 의해 보트(108)가 상기 처리 공간으로부터 언로딩 될 때 처리 공간 내의 잔류하는 오염 소스(오염가스 및 반응 부산물)가 매니폴드(200)의 하부 개구(208)를 통해 로드락 챔버(126)로 유출되는 것을 차단한다. 3 and 4, when the
오염소스 차단부재(280)는 커버 몸체(282)와 흡입구(286)들을 포함할 수 있다. 커버 몸체(282)는 매니폴드(200)의 하단 플랜지(212)에 고정될 수 있다. 커버 몸체(282)는 내부에 내부공간(284)을 갖는 원통형으로 이루어질 수 있다. 내부공간(284)은 진공 펌프(162)와 연결된 배기라인(290)(진공라인)이 연결된다. The contamination
흡입구(286)들은 내부공간(284)와 연결되도록 커버 몸체(282)의 내측면에 제공된다. 하부 개구(208)를 통해 로드락 챔버(126)로 유출되는 오염 소스는 흡입구(286)를 통해 강제 흡입되어 배기라인(290)을 통해 배출된다. 흡입구(286)들은 커버 몸체(282)의 원주방향으로 배치된 복수의 열을 이루어 형성될 수 있다. 이때, 서로 이웃하는 n(n은 1이상의 자연수)열의 흡입구들과 n+1열의 흡입구들은 지그재그 형태의 홀 어레이를 갖는다. Suction holes 286 are provided on the inner surface of the
배기라인(290)에는 밸브(292)가 제공되며, 밸브(292)는 제어부(164)에 의해 제어된다. A
일 예로, 제어부(164)는 수직 구동 유닛(120)에 의해 보트(106)가 처리 공간으로부터 언로딩(다운 이동) 시점부터 밸브(292)를 오픈시키고, 보트(106)가 처리공간으로부터 언로딩이 완료되면 밸브(292)를 오프시킨다. 즉, 보트(106)가 챔버에 위치되어 공정이 진행되는 동안에는 배기 라인(190)의 밸브(292)는 오프 상태가 된다. For example, the
도 5는 오염소스 차단부재의 제1변형예를 보여주는 도면이고, 도 6은 오염소스 차단부재의 제2변형예를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a first modified example of the contamination source blocking member, and FIG. 6 is a view showing a second modified example of the contamination source blocking member.
도 5의 제1변형예에 따른 오염소스 차단부재(280a)는 도 4에 도시된 오염소스 차단부재(280)와 동일한 구성과 작용 효과를 갖는다. 다만, 흡입구(286a)의 형상이 세로 방향보다 가로방향이 길게 형성된 슬롯 형태로 제공된다는 그 특징이 있다. 도 5에 도시된 흡입구(286a)들은 이웃한 다른 열에 형성된 흡입구와 지그재그 형태로 배치되고, 흡입구(286)들 간의 간격은 흡입구의 길이보다 짧을 수 있다. 이러한 배치 구조는 오염소스의 제거 효율을 높일 수 있다.The contamination
도 6의 제2변형예에 따른 오염소스 차단부재(280b)는 도 4에 도시된 오염소스 차단부재(280)와 동일한 구성과 작용 효과를 갖는다. 다만, 흡입구(286b)의 형상이 경사지게 형성되어 있다는 점에서 그 특징이 있다.The contamination
도 7은 오염소스 차단부재의 제3변형예를 보여주는 단면 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 오염소스 차단부의 요부 확대 평단면도이다. FIG. 7 is a cross-sectional perspective view showing a third modified example of a contamination source blocking member, and FIG. 8 is an enlarged top cross-sectional view of a main part of the contamination source blocking member shown in FIG. 7 .
도 7 및 도 8의 제3변형예에 따른 오염소스 차단부재(280c)는 도 4에 도시된 오염소스 차단부재(280)와 동일한 구성과 작용 효과를 갖는다. 다만, 흡입구(286c)의 통로가 경사지게 형성된다는데 그 특징이 있다. 즉, 평면에서 바라보았을 흡입구(286c)는 오염소스가 흡입되는 입구(287)와 내부공간(284c)과 연결되는 출구(288)가 경사지게 형성된다. 이러한 흡입구(286c)들을 갖는 오염소스 차단부재(280c)에서는 흡입력이 커버 몸체(282c)의 내측면 주위를 회전하면서 나선형상으로 형성된다. 따라서, 하부 개구를 통해 유출되는 오염 소스는 커버 몸체(282c) 내측에 형성된 회오리 형태의 흡입 기류를 타고 흡입구(286c)들로 흡입될 수 있다. The contamination
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It should be understood that the above embodiments are presented to aid understanding of the present invention, do not limit the scope of the present invention, and various deformable embodiments also fall within the scope of the present invention. The scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims, and the scope of technical protection of the present invention is not limited to the literal description of the claims themselves, but is substantially equal to the scope of technical value. It should be understood that it extends to the invention of.
10 : 반도체 기판 102 : 공정 챔버
104 : 가열로 200 : 매니폴드
108 : 보트 116 : 회전축
118 : 회전 구동 유닛 120 : 수직 구동 유닛
164 : 제어부 280 : 오염소스 차단부재10: semiconductor substrate 102: process chamber
104: heating furnace 200: manifold
108: boat 116: rotation shaft
118: rotation drive unit 120: vertical drive unit
164: control unit 280: contamination source blocking member
Claims (6)
상기 공정 챔버를 감싸도록 배치되어 상기 공정 챔버를 가열하기 위한 가열로;
상기 공정 챔버의 하부에 제공되는 실린더형 매니폴드;
다수의 기판을 수직 방향으로 소정 간격을 두고 지지하며, 상기 매니폴드의 하부 개구를 통해 상기 공정 챔버의 처리 공간으로 반입되는 보트;
상기 공정 챔버 아래에 배치되며, 상기 보트로 상기 기판의 로딩 및 언로딩이 이루어지는 공간을 제공하는 로드락 챔버;
상기 보트를 지지하며, 상기 보트가 상기 처리 공간에 로딩되면 상기 매니폴드의 하부와 접촉되어 상기 하부 개구를 밀폐하는 시일 캡; 및
상기 로드락 챔버에 제공되고 상기 보트를 승강시키는 승강 부재를 포함하고
상기 매니폴드는
상기 승강 부재에 의해 상기 보트가 상기 처리 공간으로부터 언로딩될 때 상기 처리 공간 내의 잔류하는 오염 소스가 상기 하부 개구를 통해 상기 로드락 챔버로 유출되는 것을 차단하기 위한 오염 소스 차단부재를 포함하는 기판 처리 설비,A processing chamber providing a processing space in which a process is performed and having a cylindrical shape with an open bottom;
a heating furnace disposed to surround the process chamber and to heat the process chamber;
a cylindrical manifold provided under the process chamber;
a boat that supports a plurality of substrates at predetermined intervals in a vertical direction and is carried into the process space of the process chamber through a lower opening of the manifold;
a load lock chamber disposed below the process chamber and providing a space for loading and unloading the substrate with the boat;
a seal cap supporting the boat and sealing the lower opening by coming into contact with a lower portion of the manifold when the boat is loaded into the processing space; and
A lifting member provided in the load lock chamber and elevating the boat;
The manifold is
Substrate processing including a contamination source blocking member for blocking contamination sources remaining in the processing space from leaking into the load lock chamber through the lower opening when the boat is unloaded from the processing space by the elevating member. equipment,
상기 오염 소스 차단부재는
배기라인과 연결되는 내부공간을 갖는 원통형의 커버 몸체; 및
상기 내부공간과 연결되도록 상기 커버 몸체의 내측면에 제공되어 상기 하부 개구를 통해 상기 로드락 챔버로 유출되는 오염 소스를 강제 흡입하는 흡입구들을 포함하는 기판 처리 설비, According to claim 1,
The contamination source blocking member
A cylindrical cover body having an internal space connected to the exhaust line; and
Substrate processing equipment including suction ports provided on the inner surface of the cover body to be connected to the inner space and forcibly sucking the contamination source flowing into the load lock chamber through the lower opening;
상기 흡입구들은
상기 커버 몸체의 원주 방향으로 배치된 복수의 열을 이루어 형성하고,
서로 이웃하는 n(n은 1이상의 자연수)열의 흡입구들과 n+1열의 흡입구들은 지그재그 형태의 홀 어레이를 제공하는 기판 처리 설비, According to claim 2,
the inlets are
Formed by forming a plurality of rows disposed in the circumferential direction of the cover body,
A substrate processing facility in which n (n is a natural number of 1 or more) columns adjacent to each other and n+1 columns of inlets provide a zigzag-shaped hole array;
상기 흡입구들은
상기 하부 개구를 통해 유출되는 상기 오염 소스가 나선형상으로 회전하면서 흡입되도록 경사지게 형성되는 기판 처리 설비, According to claim 2,
the inlets are
A substrate processing facility inclined so that the contamination source flowing out through the lower opening is sucked while rotating in a spiral shape;
상기 흡입구은
평면에서 바라보았을 때 상기 오염 소스가 흡입되는 입구와 상기 내부 공간과 연결되는 출구가 경사지게 형성되는 기판 처리 설비, According to claim 2,
The inlet is
A substrate processing facility in which an inlet through which the contamination source is sucked and an outlet connected to the inner space are inclined when viewed from a plane,
상기 배기라인에 제공되는 밸브; 및
상기 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 승강 부재에 의해 상기 보트가 상기 처리 공간으로부터 언로딩 시점부터 상기 밸브를 오픈시키고, 상기 보트가 상기 처리 공간으로부터 언로딩이 완료되면 상기 밸브를 오프시키는 기판 처리 설비,
According to claim 2,
a valve provided in the exhaust line; and
Further comprising a control unit for controlling the valve,
The control unit
substrate processing equipment that opens the valve from the time the boat is unloaded from the processing space by the elevating member and turns off the valve when the boat is unloaded from the processing space;
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---|---|---|---|
KR1020220050968A KR102475800B1 (en) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | Equipment for deposition unit with manifoid unit |
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KR (1) | KR102475800B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20060055822A (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-24 | 삼성전자주식회사 | Method of forming a titanium nitride layer and apparatus for performing the same |
KR20070081833A (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-20 | 국제엘렉트릭코리아 주식회사 | Substrate processing apparatus |
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-
2022
- 2022-04-25 KR KR1020220050968A patent/KR102475800B1/en active IP Right Grant
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