KR102631372B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매니폴드와 단열부 사이의 구조를 개선한 기판처리장치를 개시하며, 기판 처리 장치는 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간에 구성된 퍼지 링을 포함하며, 퍼지 링에 의하여 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간의 볼륨이 축소됨으로써 기판처리장치의 오염을 방지할 수 있고 공정 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매니폴드와 단열부 사이의 구조를 개선한 기판처리장치에 관한 것이다.
기판처리장치는 웨이퍼와 같은 기판에 절연막, 보호막, 산화막, 금속막 등을 증착하기 위한 장치이다.
기판처리장치의 일례로 리액터(Reactor)가 예시될 수 있다.
리액터는 고온의 열처리를 통하여 웨이퍼에 박막을 증착하는 장치이며, 한 번에 많은 수의 웨이퍼를 처리하기 위하여 보트(Boat)를 이용하도록 구성된다.
보트는 일정한 매수 단위(예시적으로 180매)로 웨이퍼들을 다층으로 차지(Charge)하도록 구성되며, 리액터는 웨이퍼들을 차지(Charge)한 보트를 수직으로 반입하거나 반출하는 구조를 갖는다.
보트의 하부에는 단열부가 구성된다. 단열부는 웨이퍼 공정이 진행되는 보트가 위치한 공간의 온도 환경을 외부와 분리하기 위한 것이다.
공정의 진행을 위하여, 보트와 단열부는 리액터에 수직으로 반입되며, 반입된 보트와 단열부는 리액터의 튜브 내에 수용된다.
튜브는 웨이퍼 공정이 진행되는 보트가 위치한 공간을 외부와 분리하는 역할을 한다. 리액터는 일반적으로 이중 튜브 구조로 설계되며 보트 및 단열부를 수용하는 이너 튜브와 이너 튜브를 수용하는 아우터 튜브를 갖는다. 아우터 튜브는 이너 튜브를 보호하기 위한 것이다.
상술한 구성에서 단열부는 캡 플랜지의 상부에 구성되며, 캡 플랜지의 테두리에는 상기한 매니폴드가 구성된다.
캡 플랜지는 보트 및 단열부를 탑재하고 승강 또는 하강할 수 있다. 캡 플랜지가 승강한 경우, 보트 및 단열부가 이너 튜브에 반입된다. 반대로, 캡 플랜지가 하강한 경우, 보트 및 단열부가 이너 튜브에서 반출된다.
이너 튜브 내에는 가스 분사 노즐이 수직으로 설치되며, 가스 분사 노즐은 매니폴드를 통하여 공급되는 공정 가스를 상부로 이동시키도록 구성되며, 보트의 웨이퍼들로 공정 가스를 분사한다. 가스 분사 노즐에서 분사된 공정 가스는 보트를 통하여 흐르면서 웨이퍼 공정에 이용되고 이너 튜브의 측벽에 형성된 배기구들 및 아우터 튜브의 측벽에 형성된 배기구를 통하여 배기된다.
한편, 단열부에는 공정 가스가 단열부로 흐르는 것을 억제하기 위하여 퍼지 가스가 공급된다. 퍼지 가스는 하부의 캡 플랜지를 통하여 공급될 수 있다. 퍼지 가스는 단열부와 이너 튜브 사이를 따라 흐른 후 이너 튜브의 측벽에 형성된 배기구 및 아우터 튜브의 측벽에 형성된 배기구를 통하여 배기된다.
상기한 바에서, 아우터 튜브는 매니폴드의 상부에 조립되고 이너 튜브는 매니폴드의 내측에 조립된다. 그리고, 아우터 튜브는 이너 튜브와 이격된 간격을 유지하도록 수용된다. 그러므로, 이너 튜브에 수용되는 단열부의 하부와 아우터 튜브의 하부에 조립되는 매니폴드 사이에 상당한 볼륨의 공간이 형성된다.
퍼지 가스는 캡 플랜지를 통하여 상기한 공간으로 분사되며 이 공간을 통하여 상부의 이너 튜브로 공급된 후 이너 튜브의 배기구를 통하여 배기된다.
상기와 같이 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간은 큰 볼륨을 가지며, 이 공간으로 공정 가스가 유입될 수 있다. 상기한 공정 가스에 의해 상기한 공간에 파우더가 발생될 수 있다. 상기한 파우더는 상부에서 유입된 공정 가스의 화학 반응에 의해 생성되는 것이다.
상기한 공간에서 퍼지 가스는 상기한 파우더를 배출할 만큼 충분한 양과 유속으로 분사되지 않는다. 그러므로 파우더는 상기한 공간 내에서 배출되기 어렵고 정체될 수 있다. 그 결과 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간은 파우더에 의해 오염될 수 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간의 볼륨을 축소하여 파우더 발생의 원인이 되는 공정 가스의 유입을 차단함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간에 파우더가 퍼지 가스에 의해 효과적으로 배출됨으로써 파우더가 정체되어 쌓이는 것을 방지함을 다른 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 기판처리장치는, 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 홀들이 환형으로 분산 형성되는 캡 플랜지; 상기 퍼지 홀들의 내측의 상기 캡 플랜지의 상부에 구성되는 단열부; 상기 캡 플랜지의 테두리의 상부에 구성되는 매니폴드; 하부에 입구가 형성되며, 상기 입구를 통하여 반입되는 상기 단열부를 수용하고, 상기 매니폴드의 상부에 위치하는 튜브; 및 상기 단열부의 하부가 삽입되는 관통공을 구비하고, 상기 퍼지 홀들의 상부에 구성되어서 상기 단열부의 하부와 상기 매니폴드 사이의 공간을 채우며, 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 홀에서 저면을 따라 상기 매니폴드의 내벽 쪽으로 안내한 후 상기 튜브의 입구로 라우팅하는 갭을 형성하는 퍼지 링;을 구비함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는, 퍼지 가스가 공급되는 환형 채널이 상면에 형성된 캡 플랜지; 상기 환형 채널에 삽입되며, 상기 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 홀들이 환형으로 분산 형성되는 분사 링; 상기 퍼지 홀들의 내측의 상기 분사 링 및 상기 캡 플랜지의 상부에 구성되는 단열부; 상기 캡 플랜지의 테두리의 상부에 구성되는 매니폴드; 하부에 입구가 형성되며, 상기 입구를 통하여 반입되는 상기 단열부를 수용하고, 상기 매니폴드의 상부에 위치하는 튜브; 및 상기 단열부의 하부가 삽입되는 관통공을 구비하고, 상기 퍼지 홀들의 상부에 구성되어서 상기 단열부의 하부와 상기 매니폴드 사이의 공간을 채우며, 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 홀에서 저면을 따라 상기 매니폴드의 내벽 쪽으로 안내한 후 상기 튜브의 입구로 라우팅하는 갭을 형성하는 퍼지 링;을 구비함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 퍼지 링에 의하여 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간의 볼륨이 축소될 수 있고, 퍼지 링과 캡 플랜지, 퍼지 링과 매니폴드 및 퍼지 링과 튜브 간에 형성된 갭을 통하여 빠른 유속으로 배기되는 퍼지 가스에 의해서 파우더가 단열부의 하부와 매니폴드 사이의 공간에 쌓이지 않고 효과적으로 배출될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 기판처리장치의 오염을 방지할 수 있고 공정 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 기판처리장치의 바람직한 실시예를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도.
도 3은 퍼지 링의 상면의 구조를 예시하는 사시도.
도 4는 퍼지 링의 저면의 구조를 예시하는 사시도.
도 5는 도 1의 A 부분의 다른 실시예를 나타내는 확대 단면도.
도 6은 도 5의 분사 링의 구조를 예시하는 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
도 1의 기판처리장치의 실시예는 아우터 튜브(10)와 이너 튜브(20)를 갖는 이중 튜브 구조를 갖는 리액터를 예시한 것이다. 그리고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 기판처리장치의 실시예를 설명한다.
도 1의 실시예는 아우터 튜브(10), 이너 튜브(20), 매니폴드(30), 캡 플랜지(40), 단열부(50), 보트(60), 가스 분사 노즐(70), 구동부(80), , 퍼지 링(100) 및 조립 링(110)을 포함한다.
아우터 튜브(10)는 이너 튜브(20)가 내부 및 외부의 환경 차(압력 차 및 온도 차)에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 완충 공간 즉 이격된 공간을 형성하기 위한 것이다.
예시적으로, 아우터 튜브(10)는 하부만 개방되고 이너 튜브(20)의 직경보다 큰 실린더형으로 예시되며 이너 튜브(20)를 내부에 수용하도록 구성된다.
아우터 튜브(10)의 외부에는 히팅 블록(도시되지 않음)이 구성된다. 히팅 블록은 이너 튜브(20) 내부의 반응 공간을 가열하기 위해서 발열된다.
그리고, 아우터 튜브(10)의 하부 측벽에는 이너 튜브(20)로부터 배기된 가스를 배기하기 위한 배기구(12)가 형성된다.
이너 튜브(20)는 상기한 아우터 튜브(10)의 내부에 삽입되며, 기판인 웨이퍼(WF)에 박막이 형성되는 반응 공간을 형성하기 위한 것이다.
상기한 이너 튜브(20)는 하부에 입구가 형성되며, 입구를 통하여 반입되는 보트(60) 및 단열부(50)를 수용하고, 매니폴드(30)의 상부에 위치한다.
이너 튜브(20)의 내부 공간 중 일측에는 수직으로 설치된 가스 분사 노즐(70)이 위치하고, 중앙의 상부에 보트(60)가 위치하며 중앙의 하부에 단열부(50)가 위치한다.
그리고, 이너 튜브(20)의 가스 분사 노즐(70)의 반대쪽 측벽에는 보트(60)와 마주하는 분사구들(24)과 단열부(50)와 마주하는 분사구(26)가 형성된다. 분사구들(24)은 이너 튜브(20)의 측벽의 상부에 일렬로 형성되며, 분사구(26)는 이너 튜브(20)의 측벽 중 아우터 튜브(10)의 분사구(12)와 마주하는 위치에 형성된다.
분사구들(24)은 보트(60) 내의 웨이퍼들에 대한 웨이퍼 공정에 이용된 이너 튜브(20) 내부의 공정 가스를 아우터 튜브(10)로 배기하기 위한 것이며, 분사구(26)는 단열부(50)를 거친 퍼지 가스를 아우터 튜브(10)로 배기하기 위한 것이다.
상기한 아우터 튜브(10)와 이너 튜브(20)의 하부에 매니폴드(30)가 구성된다.
매니폴드(30)는 캡 플랜지(40)의 테두리의 상부에 구성되며, 캡 플랜지(40)와 이너 튜브(20) 사이에 가스를 공급하도록 구성된다. 가스를 공급하기 위한 인렛(74)이 매니폴드(30)의 측벽을 관통하도록 설치되며, 인렛(74)은 매니폴드(30) 내부에서 가스 분사 노즐(70)의 하부와 결합된다.
매니폴드(30)는 상측이 아우터 튜브(10)의 하단과 접하도록 조립되고, 이들 사이는 오링(O-ring, 도시되지 않음)에 의해 기밀을 유지하도록 구성될 수 있다. 그리고, 매니폴드(30)는 하측이 캡 플랜지(40)와 접하도록 구성되고, 이들 사이도 오링에 의해 기밀을 유지하도록 구성될 수 있다.
조립 링(110)은 매니폴드(30)의 내측의 상부에 조립되며, 입구를 형성하는 이너 튜브(20)의 하단을 지지한다.
조립 링(110)은 예시적으로 아우터 튜브(10)의 입구와 이너 튜브(20)의 입구 간의 이격된 간격을 밀폐하기 위하여 구성된 것으로 이해될 수 있다.
그리고, 캡 플랜지(40)에는 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 홀들(42)이 환형으로 분산 형성된다. 퍼지 홀들(42)은 단열부(50)의 하부의 직경보다 큰 직경을 갖도록 환형으로 분산됨이 바람직하다. 각 퍼지 홀(42)은 캡 플랜지(40)를 관통하도록 형성되며, 하부에서 공급되는 퍼지 가스를 캡 플랜지(40)의 상부로 분사한다.
그리고, 캡 플랜지(40)는 상부에 구성되는 보트(60) 및 단열부(50)를 지지하며, 승강 또는 하강되도록 구성될 수 있다.
캡 플랜지(40)의 승강 또는 하강은 하부에 구성되는 승하강 모듈(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.
보트(60) 및 단열부(50)는 캡 플랜지(40)의 승강에 의해 이너 튜브(20) 내에 반입될 수 있다. 이때, 캡 플랜지(40)의 에지는 매니폴드(30)의 하측과 접하여 실링을 유지한다. 매니폴드(30)의 상측과 아우터 튜브(10)의 하부는 접하여 실링을 유지하고, 조립 링(110)의 상측과 이너 튜브(20)의 하부도 접한 상태를 유지한다.
이와 반대로, 보트(60) 및 단열부(50)는 캡 플랜지(40)의 하강에 의해 이너 튜브(20)의 외부로 반출될 수 있다. 이때, 캡 플랜지(40)의 에지와 매니폴드(30)의 하측은 이격된다.
도 1은 캡 플랜지(40)의 승강에 의해, 이너 튜브(20) 내에 보트(60) 및 단열부(50)가 위치된 상태를 예시한 것이다.
캡 플랜지(40)의 하부에 구동부(80)가 구성된다. 구동부(80)는 캡 플랜지(40)를 관통하여 내부 단열부(52)와 결합되는 구동축을 구비한다.
구동부(80)는 구동축을 회전시킴으로써 상부의 내부 단열부(52)에 회전력을 전달한다.
한편, 단열부(50)는 보트(60)의 하부 및 캡 플랜지(40)의 상부에 구성되며, 퍼지 홀들(42)의 내측의 캡 플랜지(40)의 상부에 배치된다. 단열부(50)는 내부 단열부(52)와 외부 단열부(54)를 포함한다. 내부 단열부(52)와 외부 단열부(54)는 단열재로써 구성된다.
외부 단열부(54)는 중심에 세로 방향의 장공을 가지며 균일한 두께의 측벽을 가지며, 내부 단열부(52)는 외부 단열부(54)의 장공에 삽입되는 원 기둥 형상을 갖는다. 외부 단열부(54)는 캡 플랜지(40)의 상면과 접하면서 고정되도록 구성될 수 있다.
내부 단열부(52)의 하부는 캡 플랜지(40)의 상부에 결합되고, 내부 단열부(52)의 상부는 보트(60)의 하부 지지판(64)과 결합된다.
그러므로, 내부 단열부(52)는 구동부(80)의 회전력을 상부의 보트(60)로 전달할 수 있다.
보트(60)는 기판들 즉 웨이퍼들(WF)을 차지(Charge)하도록 구성된다. 보트(60)는 상부 지지판(62), 하부 지지판(64) 및 복수의 라드(Rod, 66)를 구비한다. 상부 지지판(62)과 하부 지지판(64)은 서로 평행하게 이격 배치되며 이들 사이에 수직으로 설치되는 복수의 라드(66)에 의해 고정된다. 그리고, 복수의 라드(66) 각각에는 웨이퍼(WF)를 차지하기 위한 슬롯들이 복수의 층을 이루도록 형성된다. 각 층의 웨이퍼(WF)는 복수의 라드(36) 사이에 위치된 후 라드(66)의 동일 층의 슬롯들에 안착될 수 있다.
보트(60)는 상기한 단열부(50) 중 내부 단열부(52)의 상부와 결합되도록 구성된다.
상기한 구성에 의해, 보트(60)는 웨이퍼 공정 중에 내부 단열부(52)를 통해 전달되는 회전력에 의해 회전될 수 있다. 상기한 회전에 의해 공정 가스는 보트(60)에 차지된 웨이퍼들(WF)의 전면에 고르게 공급될 수 있다.
보트(60)와 단열부(50)의 일측에 가스 분사 노즐(70)이 수직으로 설치된다. 가스 분사 노즐(70)은 이너 튜브(20)의 노즐 영역에 설치되며 다양한 형상을 갖도록 다양하게 구성될 수 있다.
본 발명의 경우, 가스 분사 노즐(70)은 매니폴드(30)를 관통한 인렛(74)에 일단이 결합되고, 인렛(74)으로부터 단열부(50)를 거쳐서 보트(60)의 상단까지 연장되는 높이를 가지며, 보트(60)의 상단까지 연장된 후 유(U)자 형으로 꺽여서 단열부(50)의 상부까지 연장된다.
상기한 가스 분사 노즐(70)에는 분사구들(72)이 형성되며, 분사구들(72)은 꺽여서 하부로 연장되는 관의 보트(60)를 향하는 면에 일렬로 형성된다.
그리고, 본 발명의 실시예는 퍼지 링(100)을 구비하도록 실시된다. 퍼지 링(100)은 캡 플랜지(40)의 퍼지 홀들(42)의 상부에 구성되며 단열부(50)의 하부와 매니폴드(30) 사이의 공간을 채우는 볼륨의 링 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
퍼지 링(100)은 단열부(50)의 하부가 삽입되는 중앙의 관통공을 구비한다. 그리고, 퍼지 링(100)은 퍼지 가스를 퍼지 홀(42)에서 매니폴드(30)의 내벽 쪽으로 안내하는 저면을 갖도록 구성된다.
또한, 퍼지 링(100)은 매니폴드(30)의 내벽 쪽으로 안내된 퍼지 가스를 이너 튜브(20)의 입구로 라우팅하는 갭(G)을 형성할 수 있다. 상기한 퍼지 링(100)에 의하여, 퍼지 가스는 퍼지 링(100)의 저면과 외측면 및 상부에 형성되는 갭(G)에 의해 이너 튜브(20)의 입구로 안내될 수 있다.
갭(G)은 퍼지 링(100)의 저면과 캡 플랜지(40) 사이의 제1 갭(G1), 퍼지 링(100)의 외측면과 매니폴드(30) 사이의 제2 갭(G2) 및 퍼지 링(100)의 상면과 조립 링(110) 사이의 제3 갭(G3)을 포함하며 제1 내지 제3 갭(G1-G3)이 연결된 것으로 이해될 수 있다.
여기에서, 제3 갭은 퍼지 링(100)의 상면과 조립 링(110) 사이로 제한되지 않고, 제2 갭(G2)과 이너 튜브(20)의 입구 간을 연결하는 퍼지 링(100)의 상부에 형성되는 갭으로 이해될 수 있다.
퍼지 링(100)은 제1 갭(G1)을 형성하기 위하여 저면이 단차를 갖도록 구성된다. 보다 구체적으로 퍼지 링(100)의 저면은 단열부(50)와 퍼지 홀(42) 사이의 캡 플랜지(40)의 상면과 접하는 제1 저면과 제1 저면과 단차를 가지며 캡 플랜지(40)의 상면과 이격된 제1 갭(G1)을 형성하는 제2 저면을 포함하도록 구성된다. 즉, 제1 갭(G1)은 퍼지 링(100) 저면의 단차의 높이만큼 형성될 수 있으며, 퍼지 홀(42)에서 분사되는 퍼지 가스는 제1 갭(G1)을 통하여 매니폴드(30)의 내벽 쪽으로 안내될 수 있다. 이때, 단차는 퍼지 홀(42)과 접하도록 형성됨이 바람직하다.
그리고, 퍼지 링(100)은 제2 갭(G2)을 형성하기 위하여 단열부(50)와 매니폴드(30) 간의 이격 거리보다 좁은 폭을 갖는 링 형상으로 구성됨이 바람직하다.
그리고, 퍼지 링(100)은 제3 갭(G3)을 형성하기 위하여 조립 링(110)의 저면보다 낮은 높이를 갖도록 구성됨이 바람직하다.
상기한 퍼지 링(100)의 구성은 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 도 3과 같이 퍼지 링(100)의 상면에 요부(102)가 형성된다. 요부(102)는 가스 분사 노즐(70)에 대응하는 위치에 형성된다. 요부(102)는 가스 분사 노즐(70)의 하부와 맞닿지 않도록 상면보다 상대적으로 낮은 높이를 갖도록 형성된다.
그리고, 도 4와 같이 퍼지 링(100)의 저면에 제1 갭(G1)을 형성하기 위한 채널(104) 및 배출홈들(106)이 형성된다.
채널(104)은 캡 플랜지(40)의 퍼지 홀(42)들에 대응하는 위치에 퍼지 홀들(42)을 따라 환형으로 연결되도록 형성되며, 채널(104)의 측면은 퍼지 링(100)의 저면과 단차를 형성한다. 상기한 채널(104)은 퍼지 가스를 퍼지 링(100)의 저면을 따라 분산시키는 기능을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
배출홈들(106)은 각각 채널(104)과 퍼지 링(100)의 외측면 간을 연결하도록 형성된다. 배출홈들(106)은 퍼지 링(100)의 테두리를 따라 분산 배치되도록 형성된다. 배출홈들(106)은 채널(104)과 같이 퍼지 링(100)의 저면과 단차를 형성하며 채널(104)과 단차없이 연결되도록 형성된다.
도 4에서, 퍼지 링(100)의 저면은 상기한 제1 저면으로 이해될 수 있으며, 채널(104)과 배출홈들(106)에 의해 퍼지링(100)의 저면과 단차를 갖는 면은 제1 갭(G1)을 형성하기 위한 상기한 제2 저면으로 이해될 수 있다.
상술한 배출홈들(106)은 채널(104)을 따라 분산되는 퍼지 가스를 매니폴드(30) 쪽으로 안내하여 분사하는 기능을 갖는 것으로 이해될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의하면, 공정 가스는 가스 분사 노즐(70)로 유입된 후 상부로 이동되는 과정에서 활성화되며 분사구들(72)를 통하여 보트(60)의 웨이퍼들(WF)로 분사될 수 있다.
그리고, 보트(60)의 웨이퍼들(WF)로 분사된 공정 가스는 보트(60)의 웨이퍼(WF)를 거치거나 이너 튜브(20)의 내벽을 따라 흐른 후 이너 튜브(20)의 배기구들(24)을 통하여 배기될 수 있다. 이너 튜브(20)의 배기구들(24)에서 배기된 대부분의 공정 가스는 아우터 튜브(10)의 배기구(12)를 통하여 외부로 배출된다.
또한, 퍼지 가스는 퍼지 홀(42)을 통하여 퍼지 링(100)을 향하여 분사된다. 퍼지 홀(42)에서 분사된 퍼지 가스는 퍼지 링(100)에 의해 형성되는 제1 갭(G1)을 통하여 매니폴드(30)를 향하도록 안내되고, 퍼지 링(100)의 외측벽과 매니폴드(30) 사이의 제2 갭(G2)을 통하여 상부로 이동되며, 퍼지 링(100)의 상면과 조립 링(110) 사이의 제3 갭(G3)을 통하여 이동되고, 이너 튜브(20)의 내부로 이동되며, 그리고, 이너 튜브(20) 내에서 배기구(26)를 통하여 배기될 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 퍼지 링(100)이 단열부(50)의 하부와 매니폴드(30) 사이의 공간을 채우고 있다. 퍼지 가스가 이동되는 공간은 퍼지링(100) 주변의 갭(G) 수준으로 형성된다. 그러므로, 파우더의 발생의 원인이 되는 공정 가스가 단열부(50)의 하부와 매니폴드(30) 사이의 공간으로 유입되는 것이 차단될 수 있다.
그리고, 상기한 본 발명의 실시예는 퍼지 링(100)과 캡 플랜지(40), 퍼지 링(100)과 매니폴드(30) 및 퍼지 링(100)과 이너 튜브(20) 간에 형성된 갭(G)을 통하여 퍼지 가스를 배출하며, 파우더가 퍼지 가스의 빠른 유속에 의해서 단열부(50)의 하부와 매니폴드(30) 사이의 공간에 쌓이지 않고 효과적으로 배출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의한 기판처리장치의 오염이 방지될 수 있고 공정 신뢰성이 확보될 수 있다.
본 발명에 의하면 기판 처리 장치는 도 5와 같이 변형 실시될 수 있다.
도 5는 캡 플랜지(40)에서 퍼지 가스를 분사하는 구조를 변경한 실시예를 예시한다.
도 5의 실시예는 캡 플랜지(40)의 구조가 변경되며, 다른 구성 요소들은 도 1의 실시예와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 5에서, 캡 플랜지(40)는 퍼지 가스가 공급되는 환형 채널(44)을 갖도록 구성된다. 그리고, 분사 링(120)이 구성되며, 분사 링(120)은 환형 채널(44)에 삽입되며 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 홀들(122)이 형성되고, 퍼지 홀들(122)은 분사 링(120)을 관통하며 분사 링(120)을 따라 환형으로 분산 형성된다.
캡 플랜지(40)는 환형 채널(44)의 하부에 퍼지 가스가 공급되는 퍼지 가스 유입구(46)와 퍼지 가스 안내 채널(48)을 갖도록 구성될 수 있다. 이때, 퍼지 가스 안내 채널(48)은 환형 채널(44)보다 좁은 폭을 가지며, 환형 채널(44)을 따라 환형으로 형성될 수 있다.
퍼지 가스 유입구(46)는 외부에서 공급되는 퍼지 가스를 퍼지 가스 안내 채널(48)로 전달하는 것이다.
퍼지 가스 안내 채널(48)은 퍼지 가스 유입구(46)를 통하여 공급된 퍼지 가스를 환형 채널(44)에 삽입된 분사링(120)의 하부를 따라 분산시킬 수 있다.
분사 링(120)은 퍼지 가스 안내 채널(48)의 퍼지 가스를 퍼지 홀들(122)을 통하여 상부로 분사한다.
상기한 분사 링(120)의 구성에 대응하여, 단열부(50)는 퍼지 홀들(122)의 내측의 분사 링(120) 및 캡 플랜지(40)의 상부에 구성될 수 있다.
그리고, 퍼지 링(100)의 저면은 제1 저면과 제2 저면을 갖도록 형성된다. 퍼지 링(100)의 제1 저면은 단열부(50)와 퍼지 홀들(122) 사이의 캡 플랜지(40)의 상면 및 분사 링(120)의 상면과 접하도록 형성된다. 그리고, 퍼지 링(100)의 제2 저면은 제1 저면과 단차를 가지며 퍼지 홀들(122) 외측의 분사 링(120)의 상면 및 캡 플랜지(40)의 상면과 이격된 제1 갭을 형성하도록 형성된다.
그러므로, 갭(G)은 퍼지 링(100)의 저면과 퍼지 홀들(122)의 외측의 분사 링(120) 및 캡 플랜지(40)의 사이의 제1 갭(G1), 퍼지 링(100)의 외측면과 매니폴드(30) 사이의 제2 갭(G2) 및 퍼지 링(100)의 상면과 조립 링(110)의 사이의 제3 갭(G3)이 연결됨에 의해 형성된다.
따라서, 퍼지 가스는 퍼지 링(100)에 의해 형성되는 제1 갭(G1)을 통하여 매니폴드(30)를 향하도록 안내되고, 퍼지 링(100)의 외측벽과 매니폴드(30) 사이의 제2 갭(G2)을 통하여 상부로 이동되며, 퍼지 링(100)의 상면과 조립 링(110) 사이의 제3 갭(G3)을 통하여 이동되고, 이너 튜브(20)의 내부로 이동되며, 그리고, 이너 튜브(20) 내에서 배기구(26)를 통하여 배기될 수 있다.
그러므로, 도 5의 실시예도 퍼지 링(100)에 의해서 퍼지 가스가 이동되는 공간은 퍼지링(100) 주변의 갭(G) 수준으로 형성된다. 그러므로, 파우더의 발생의 원인이 되는 공정 가스가 단열부(50)의 하부와 매니폴드(30) 사이의 공간으로 유입되는 것이 차단될 수 있다.
또한, 도 5의 실시예도 퍼지 가스가 갭(G)을 통하여 빠른 유속으로 배출되므로 파우더가 단열부(50)의 하부와 매니폴드(30) 사이의 공간에 쌓이지 않고 효과적으로 배출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의해 기판처리장치의 오염이 방지될 수 있고 공정 신뢰성이 확보될 수 있다.

Claims (12)

  1. 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 홀들이 환형으로 분산 형성되는 캡 플랜지;
    상기 퍼지 홀들의 내측의 상기 캡 플랜지의 상부에 구성되는 단열부;
    상기 캡 플랜지의 테두리의 상부에 구성되는 매니폴드;
    하부에 입구가 형성되며, 상기 입구를 통하여 반입되는 상기 단열부를 수용하고, 상기 매니폴드의 상부에 위치하는 튜브; 및
    상기 단열부의 하부가 삽입되는 관통공을 구비하고, 상기 퍼지 홀들의 상부에 구성되어서 상기 단열부의 하부와 상기 매니폴드 사이의 공간을 채우며, 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 홀에서 저면을 따라 상기 매니폴드의 내벽 쪽으로 안내한 후 상기 튜브의 입구로 라우팅하는 갭을 형성하는 퍼지 링;을 구비하되,
    상기 튜브의 하단을 지지하며 상기 매니폴드의 내측에 조립되는 조립 링을 더 구비함을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 갭은 상기 퍼지 링의 저면과 상기 캡 플랜지 사이의 제1 갭, 상기 퍼지 링의 외측면과 상기 매니폴드 사이의 제2 갭 및 상기 퍼지 링의 상면과 상기 조립 링 사이의 제3 갭이 연결됨에 의해 형성되는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 퍼지 링의 저면은 상기 단열부와 상기 퍼지 홀 사이의 상기 캡 플랜지의 상면과 접하는 제1 저면과 상기 제1 저면과 단차를 가지며 상기 캡 플랜지의 상면과 이격된 제1 갭을 형성하는 제2 저면을 포함하며,
    상기 퍼지 가스는 상기 제1 갭을 통하여 상기 매니폴드의 내벽 쪽으로 안내되는 기판 처리 장치.
  4. 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 홀들이 환형으로 분산 형성되는 캡 플랜지;
    상기 퍼지 홀들의 내측의 상기 캡 플랜지의 상부에 구성되는 단열부;
    상기 캡 플랜지의 테두리의 상부에 구성되는 매니폴드;
    하부에 입구가 형성되며, 상기 입구를 통하여 반입되는 상기 단열부를 수용하고, 상기 매니폴드의 상부에 위치하는 튜브; 및
    상기 단열부의 하부가 삽입되는 관통공을 구비하고, 상기 퍼지 홀들의 상부에 구성되어서 상기 단열부의 하부와 상기 매니폴드 사이의 공간을 채우며, 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 홀에서 저면을 따라 상기 매니폴드의 내벽 쪽으로 안내한 후 상기 튜브의 입구로 라우팅하는 갭을 형성하는 퍼지 링;을 구비하되,
    상기 퍼지 링의 저면에 채널 및 배출 홈들이 형성되며,
    상기 채널은 상기 퍼지 홀들에 대응하는 위치에 상기 퍼지 홀들을 따라 환형으로 연결되도록 형성되며, 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 링의 저면을 따라 분산시키고, 그리고,
    상기 배출 홈들은 각각 상기 채널과 상기 퍼지 링의 외측면 간을 연결하도록 형성되며, 상기 퍼지 링의 테두리를 따라 분산 배치된 기판 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 매니폴드에서 상부로 연장되어서 상기 단열부의 상부에 구성되는 보트로 공정 가스를 분사하는 가스 분사 노즐을 더 구비하며,
    상기 퍼지 링의 상면의 상기 가스 분사 노즐에 대응하는 위치에 요부가 형성된 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 튜브를 수용하고 하부가 상기 매니폴드의 상부와 조립되는 아우터 튜브를 더 포함하며, 상기 튜브에서 배기되는 가스를 배기구를 통하여 외부로 배기하는 아우터 튜브; 및
    상기 단열부의 상부에 구성되며 기판들이 차지되는 보트;를 더 포함하며,
    상기 보트, 상기 단열부는 상기 캡 플랜지의 승강에 의하여 상기 튜브에 반입되고 상기 캡 플랜지의 하강에 의하여 상기 튜브에서 반출되는 기판 처리 장치.
  7. 퍼지 가스가 공급되는 환형 채널이 상면에 형성된 캡 플랜지;
    상기 환형 채널에 삽입되며, 상기 퍼지 가스를 배출하는 퍼지 홀들이 환형으로 분산 형성되는 분사 링;
    상기 퍼지 홀들의 내측의 상기 분사 링 및 상기 캡 플랜지의 상부에 구성되는 단열부;
    상기 캡 플랜지의 테두리의 상부에 구성되는 매니폴드;
    하부에 입구가 형성되며, 상기 입구를 통하여 반입되는 상기 단열부를 수용하고, 상기 매니폴드의 상부에 위치하는 튜브; 및
    상기 단열부의 하부가 삽입되는 관통공을 구비하고, 상기 퍼지 홀들의 상부에 구성되어서 상기 단열부의 하부와 상기 매니폴드 사이의 공간을 채우며, 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 홀에서 저면을 따라 상기 매니폴드의 내벽 쪽으로 안내한 후 상기 튜브의 입구로 라우팅하는 갭을 형성하는 퍼지 링;을 구비함을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 튜브의 하단을 지지하며 상기 매니폴드의 내측에 조립되는 조립 링을 더 구비하며,
    상기 갭은 상기 퍼지 링의 저면과 상기 퍼지 홀들의 외측의 상기 분사 링 및 상기 캡 플랜지의 사이의 제1 갭, 상기 퍼지 링의 외측면과 상기 매니폴드 사이의 제2 갭 및 상기 퍼지 링의 상면과 상기 조립 링의 사이의 제3 갭이 연결됨에 의해 형성되는 기판 처리 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 퍼지 링의 저면은 상기 단열부와 상기 퍼지 홀들 사이의 상기 캡 플랜지의 상면 및 상기 분사 링의 상면과 접하는 제1 저면과 상기 제1 저면과 단차를 가지며 상기 퍼지 홀들 외측의 상기 분사 링의 상면 및 상기 캡 플랜지의 상면과 이격된 제1 갭을 형성하는 제2 저면을 포함하며,
    상기 퍼지 가스는 상기 제1 갭을 통하여 상기 매니폴드의 내벽 쪽으로 안내되는 기판 처리 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 퍼지 링의 저면에 채널 및 배출 홈들이 형성되며,
    상기 채널은 상기 퍼지 홀들에 대응하는 위치에 상기 퍼지 홀들을 따라 환형으로 연결되도록 형성되며, 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 링의 상기 저면을 따라 분산시키고, 그리고,
    상기 배출 홈들은 각각 상기 채널과 상기 퍼지 링의 테두리 간을 연결하도록 형성되며, 상기 퍼지 링의 테두리를 따라 분산 배치된 기판 처리 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 매니폴드에서 상부로 연장되어서 상기 단열부의 상부에 구성되는 보트로 공정 가스를 분사하는 가스 분사 노즐을 더 구비하며,
    상기 퍼지 링의 상면의 상기 가스 분사 노즐에 대응하는 위치에 요부가 형성된 기판 처리 장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 캡 플랜지는 상기 환형 채널의 하부의 퍼지 가스 안내 채널을 더 포함하고,
    상기 퍼지 가스 안내 채널은 상기 환형 채널보다 좁은 폭을 가지며 상기 환형 채널을 따라 환형으로 형성되며,
    퍼지 가스 유입구가 상기 퍼지 가스 안내 채널의 저면에 형성되고,
    상기 퍼지 가스 유입구를 통하여 공급된 퍼지 가스는 상기 퍼지 가스 안내 채널을 통하여 상기 분사링의 하부를 따라 분산되며, 그리고
    상기 분사 링은 상기 퍼지 가스 안내 채널의 상기 퍼지 가스를 상기 퍼지 홀들을 통하여 상부로 분사하는 기판 처리 장치.
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