KR102638600B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102638600B1
KR102638600B1 KR1020190082448A KR20190082448A KR102638600B1 KR 102638600 B1 KR102638600 B1 KR 102638600B1 KR 1020190082448 A KR1020190082448 A KR 1020190082448A KR 20190082448 A KR20190082448 A KR 20190082448A KR 102638600 B1 KR102638600 B1 KR 102638600B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
space
bellows
inner bellows
diffusion
Prior art date
Application number
KR1020190082448A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210006612A (ko
Inventor
허필웅
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020190082448A priority Critical patent/KR102638600B1/ko
Publication of KR20210006612A publication Critical patent/KR20210006612A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102638600B1 publication Critical patent/KR102638600B1/ko

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
    • H01L21/67—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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/11—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with corrugated wall
    • F16L11/118—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with corrugated wall having arrangements for particular purposes, e.g. electrically conducting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/20—Double-walled hoses, i.e. two concentric hoses
    • 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
    • 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
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

본 발명은 기판에 박막을 형성하거나 박막을 식각할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 기판을 처리할 수 있는 처리 공간이 형성되는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버의 상기 처리 공간에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와 상기 공정 챔버의 외부에서 상기 처리 공간으로 연장되어 상기 기판 지지부를 지지하는 기판 지지축을 포함하는 기판 지지대와, 상기 기판 지지부와 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부에 구비되어 상기 기판 지지부를 향해 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드와, 상기 기판 지지축을 지지하고 상기 샤워 헤드와 상기 기판 지지부 간의 공정 갭을 조절할 수 있도록 상기 기판 지지축을 상하로 이동시키는 구동부와, 상기 기판 지지축의 적어도 일부분을 둘러싸도록 상기 구동부의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 상기 기판 지지축 주위를 외기와 차단하는 가변 공간을 형성하는 내측 벨로우즈와, 상기 내측 벨로우즈를 둘러싸도록 상기 구동부의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 상기 내측 벨로우즈와의 사이에 가스 확산 공간을 형성하는 외측 벨로우즈 및 상기 외측 벨로우즈와 상기 내측 벨로우즈 사이의 상기 가스 확산 공간으로 커튼 가스를 분사하는 커튼 가스 공급부를 포함하고, 상기 내측 벨로우즈는, 상기 가스 확산 공간에서 확산된 상기 커튼 가스를 상기 가변 공간으로 확산시킬 수 있도록, 상기 내측 벨로우즈를 관통하게 형성되는 복수의 확산홀부가 형성될 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판에 박막을 형성하거나 박막을 식각할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자나 디스플레이 소자 혹은 태양전지를 제조하기 위해서는 진공 분위기의 공정 챔버를 포함하는 기판 처리 장치에서 각종 공정이 수행된다. 예컨대, 챔버 내에 기판을 로딩하고 기판 상에 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 등의 공정이 진행될 수 있다. 여기서, 기판은 공정 챔버의 처리 공간 내에 설치된 기판 지지대에 지지되며, 기판 지지대와 대향되도록 기판 지지대의 상부에 설치되는 샤워 헤드를 통해 공정 가스를 기판으로 분사할 수 있다.
일반적으로, 기판이 안착되는 기판 지지대와 공정 가스를 분사하는 샤워헤드 간의 간격인 공정 갭 조절을 위해서 기판 지지대는, 공정 챔버의 외부에 위치한 구동부에 의해 승하강될 수 있다. 더욱 구체적으로, 구동부는, 공정 챔버 내에서 외부로 연장되게 형성되는 기판 지지대의 기판 지지축을 승하강할 수 있도록 지지함으로써 기판 지지대를 승하강시킬 수 있다.
이때, 공정 챔버의 진공을 유지할 수 있도록, 벨로우즈가 기판 지지축의 공정 챔버의 처리 공간 외부로 노출된 부분을 둘러싸는 형상으로, 공정 챔버와 구동부 사이를 신축 가능하게 연결될 수 있다. 이러한 벨로우즈는, 공정 챔버의 처리 공간 외부로 노출된 기판 지지축 주위를 외기와 차단하는 가변 공간을 형성할 수 있으며, 가변 공간은 벨로우즈의 신축에 따라 그 체적이 변할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 기판 처리 장치는, 공정 챔버의 일측에 공정 챔버 내의 공정 가스와 부산물들이 포함된 배기 가스를 배기하는 배기라인이 형성되는데, 이 배기라인을 통해 배기되는 배기 가스 중 일부나 공정 챔버 내에 존재하는 미반응된 공정 가스 중의 일부가 벨로우즈의 가변 공간으로 유입되어 벨로우즈의 가변 공간 내에 이물질이 증착되어 오염되는 문제점이 있었다.
이를 방지하기 위해서, 벨로우즈의 가변 공간 하부에서 불활성의 커튼 가스를 분사하고 있으나, 커튼 가스의 흐름에 의한 가스 분포 불균일이 발생하여 벨로우즈의 가변 공간 상부까지 커튼 가스가 충분히 공급되지 않고, 이를 위해 커튼 가스의 공급량을 증가시키면 공정 챔버 내의 기판 처리 공정에 영향을 미치는 문제점이 있었다. 또한, 이와 같이, 커튼 가스 분사를 수행하더라도 주름지게 형성되는 벨로우즈의 내벽에 이물질이 증착되어 오염되는 문제점이 여전히 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 배기라인을 통해 공정 챔버로부터 배기되는 배기가스 중 일부가 기판 지지축을 둘러싸는 벨로우즈의 상단 입구 영역을 통해서 가변 공간으로 유입되는 것을 방지하고, 벨로우즈의 내벽에 이물질이 증착되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다 상기 기판 처리 장치는, 기판을 처리할 수 있는 처리 공간이 형성되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버의 상기 처리 공간에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와 상기 공정 챔버의 외부에서 상기 처리 공간으로 연장되어 상기 기판 지지부를 지지하는 기판 지지축을 포함하는 기판 지지대; 상기 기판 지지부와 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부에 구비되어 상기 기판 지지부를 향해 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드; 상기 기판 지지축을 지지하고 상기 샤워 헤드와 상기 기판 지지부 간의 공정 갭을 조절할 수 있도록 상기 기판 지지축을 상하로 이동시키는 구동부; 상기 기판 지지축의 적어도 일부분을 둘러싸도록 상기 구동부의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 상기 기판 지지축 주위를 외기와 차단하는 가변 공간을 형성하는 내측 벨로우즈; 상기 내측 벨로우즈를 둘러싸도록 상기 구동부의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 상기 내측 벨로우즈와의 사이에 가스 확산 공간을 형성하는 외측 벨로우즈; 및 상기 외측 벨로우즈와 상기 내측 벨로우즈 사이의 상기 가스 확산 공간으로 커튼 가스를 분사하는 커튼 가스 공급부;를 포함하고, 상기 내측 벨로우즈는, 상기 가스 확산 공간에서 확산된 상기 커튼 가스를 상기 가변 공간으로 확산시킬 수 있도록, 상기 내측 벨로우즈를 관통하게 형성되는 복수의 확산홀부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 내측 벨로우즈는, 상기 복수의 확산홀부 중 상기 커튼 가스 공급부와 인접한 곳에 형성된 확산홀부의 지름보다 상기 커튼 가스 공급부와 먼 곳에 형성된 확산홀부의 지름이 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 내측 벨로우즈는, 상기 복수의 확산홀부 중 상기 커튼 가스 공급부와 인접한 곳에 형성된 확산홀부들 간의 간격보다 상기 커튼 가스 공급부와 먼 곳에 형성된 확산홀부들 간의 간격이 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 내측 벨로우즈는, 상기 복수의 확산홀부가 상기 가변 공간 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 내측 벨로우즈는, 상기 복수의 확산홀부가 상기 내측 벨로우즈가 내경 방향으로 접힌 내경 접힘부 보다 상기 내측 벨로우즈가 외경 방향으로 접힌 외경 접힙부 측으로 더 인접하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 커튼 가스 공급부는, 링 형상으로 형성되어 일면에 상기 내측 벨로우즈 및 상기 외측 벨로우즈가 결합되는 몸체부; 상기 몸체부 내부에 형성되며 외부로부터 공급된 상기 커튼 가스를 확산시키기 위한 확산 공간부; 및 상기 몸체부의 일면을 따라 상기 내측 벨로우즈와 상기 외측 벨로우즈 사이의 상기 가스 확산 공간과 대응되는 위치에 형성되며, 상기 확산 공간부를 통해 확산된 상기 커튼 가스를 상기 가스 확산 공간으로 분사하는 제 1 분사부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 커튼 가스 공급부는, 상기 몸체부의 일면을 따라 상기 내측 벨로우즈 내측의 상기 가변 공간과 대응되는 위치에 형성되며, 상기 확산 공간부를 통해 확산된 상기 커튼 가스를 상기 가변 공간으로 분사하는 제 2 분사부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 분사부 및 상기 제 2 분사부는, 분사홀 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 분사부 및 상기 제 2 분사부는, 슬릿 구조로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 따르면, 배기라인을 통해 배기되는 배기 가스 중 일부나 공정 챔버 내에 존재하는 미반응된 공정 가스 중의 일부가 기판 지지축을 둘러싸는 벨로우즈의 상단 입구 영역을 통해서 가변 공간으로 유입되는 것을 방지하여 벨로우즈 내부의 가변 공간이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 내측 벨로우즈와 외측 벨로우즈의 사이 공간으로 커튼 가스를 공급하는 이중 벨로우즈 구조로서, 내, 외측 벨로우즈의 사이 공간으로 유입된 커튼 가스를 내측 벨로우즈에 형성된 복수의 확산홀부를 통해 내측 벨로우즈 내부의 가변 공간으로 확산시킴으로써, 벨로우즈의 내벽에 이물질이 증착되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 내측 벨로우즈와 외측 벨로우즈의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면을 개략적으로 나타내는 절단 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 도 1의 기판 처리 장치의 내측 벨로우즈와 외측 벨로우즈의 여러 실시예들을 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치(100)의 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60)의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3 및 도 4는 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면을 개략적으로 나타내는 절단 단면도이다. 그리고, 도 5 내지 도 7은 도 1의 기판 처리 장치(100)의 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60)의 여러 실시예들을 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 공정 챔버(10)와, 기판 지지대(20)와, 샤워 헤드(30)와, 구동부(40)와, 내측 벨로우즈(50)와, 외측 벨로우즈(60) 및 커튼 가스 공급부(70)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(10)는, 기판(S)을 처리할 수 있는 처리 공간(A1)이 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 공정 챔버(10)는, 내부에 원형 형상 또는 사각 형상으로 형성되는 처리 공간(A1)이 형성되어, 처리 공간(A1)에 설치된 기판 지지대(20)에 지지되는 기판(S) 상에 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 등의 공정이 진행될 수 있다. 또한, 공정 챔버(10)의 일측면에는 기판(S)을 처리 공간(A1)으로 로딩 또는 언로딩할 수 있는 게이트(G)가 형성될 수 있다.
또한, 기판 지지대(20)는, 기판(S)을 지지할 수 있도록 공정 챔버(10)의 처리 공간(A1)에 구비되어 공정 챔버(10)의 중심축을 기준으로 회전 및 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 기판 지지대(20)는, 공정 챔버(10)의 처리 공간(A1)에서 기판(S)을 지지할 수 있는 서셉터나 테이블 등의 기판지지 구조체인 기판 지지부(21)와 공정 챔버(10)의 하단에서 처리 공간(A1)으로 원기둥 형태의 축 형상으로 연장되게 형성되어 기판 지지부(21)를 지지하는 지지축(22)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 서셉터나 테이블 등의 기판지지 구조체인 기판 지지부(21)는, 공정 온도로 가열되어 기판 지지부(21)에 지지되는 기판(S)을 가열시키는 히터를 구비하여, 그 상면에 안착되는 기판(S)을 박막을 증착하는 공정 또는 박막을 식각하는 공정이 가능한 일정온도로 가열시킬 수 있다. 또한, 기판 지지부(21)는, 공정 가스를 플라즈마화 하기 위한 하부 전극으로의 기능을 할 수도 있다. 이때, 샤워 헤드는, 기판 지지대(20)의 기판 지지부(21)와 대향되도록 공정 챔버(10)의 상부에 구비되어 기판 지지부(21)를 향해 공정 가스 및 클리닝 가스 등 각종 처리 가스를 분사할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동부(40)는, 공정 챔버(10)의 처리 공간(A1) 외부에서 기판 지지대(20)의 기판 지지축(22)를 지지하고, 기판(S) 상에 증착되는 박막에 따라 샤워 헤드(30)와 기판 지지부(21) 간의 공정 갭을 조절할 수 있도록 기판 지지축(22)를 상하로 이동시킬 수 있다.
더욱 구체적으로, 구동부(40)는, 기판 지지축(22)를 지지하는 구동 플레이트(41) 및 구동 모터(M)에 의해 구동되어 구동 플레이트(41)를 승하강 시킬 수 있는 리니어 액츄에이터를 포함할 수 있다. 이때, 기판 지지부(21) 및 기판 지지축(22)를 포함하는 기판 지지대(20)가 공정 챔버(10) 처리 공간(A1)의 진공을 유지하면서 공정 챔버(10) 처리 공간(A1)의 외부에 위치한 구동부(40)에 지지될 수 있도록, 기판 지지축(22)의 공정 챔버(10) 처리 공간(A1)의 외부로 노출된 부분은 후술될 벨로우즈(50, 60)에 의해 보호될 수 있다.
또한, 펌핑 블록(80)은, 공정 챔버(10)의 하부에 고정 블록으로 구비되고, 공정 챔버(10) 내의 상기 공정 가스 및 부산물 등을 포함한 배기 가스를 외부로 배출할 수 있도록, 진공 펌프와 연결되는 배기 유로(81)가 형성될 수 있다. 이와 같은, 펌핑 블록(80)은 별도의 고정 블록 구조체로서 공정 챔버(10)의 하부에 결합되어 설치될 수 있으나, 반드시 이에 국한되지 않고, 공정 챔버(10)의 측부나 상부에 결합되어 설치되거나, 공정 챔버(10)와 일체형으로 구성되어 공정 챔버(10)의 일부분으로 형성될 수도 있다.
또한, 내측 벨로우즈(50)는, 기판 지지축(22)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구동부(40)의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 기판 지지축(22) 주위를 외기와 차단하는 가변 공간(A2)을 형성하고, 외측 벨로우즈(60)는, 내측 벨로우즈(50)를 둘러싸도록 구동부(40)의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 내측 벨로우즈(50)와의 사이에 가스 확산 공간(A3)을 형성할 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 내측 벨로우즈(50) 및 외측 벨로우즈(60)는, 산과 골이 반복되는 주름관 형태로 형성될 수 있도록 내경 방향으로 접힌 내경 주름부와 외경 방향으로 접힌 외경 주름부가 연속되게 형성될 수 있으며, 이에 따라, 구동부(40)와 공정 챔버(10) 하부의 펌핑 블록(80) 사이를 신축 가능하게 연결할 수 있다. 또한, 도시되진 않았지만, 내측 벨로우즈(50) 및 외측 벨로우즈(60)는, 펌핑 블록(80)이 공정 챔버(10)의 측부나 상부에 형성될 경우에는, 구동부(40)와 공정 챔버(10)의 하부를 직접 신축 가능하게 연결할 수도 있다.
이와 같은, 내측 벨로우즈(50) 및 외측 벨로우즈(60)는, 링 형상으로 형성되는 상부 플랜지(90) 및 하부 플랜지에 상단과 하단이 용접 연결되고, 상부 플랜지(90)가 펌핑 블록(80)에 볼트 결합에 의해 체결되고, 상기 하부 플랜지가 구동부(40)에 볼트 결합에 의해 체결됨으로써, 이중 벨로우즈 구조로 구동부(40)와 공정 챔버(10) 하부의 펌핑 블록(80) 사이에 신축 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 플랜지는 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60) 사이의 가스 확산 공간(A3)으로 커튼 가스를 분사하는 커튼 가스 공급부(70)로서의 역할을 할 수 있다. 예컨대, 커튼 가스 공급부(70)는, 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60)의 하단에 설치되어, 가스 확산 공간(A3)으로 상기 커튼 가스를 분사할 수 있다.
더욱 구체적으로, 커튼 가스 공급부(70)는, 링 형상으로 형성되어 상면에 내측 벨로우즈(50) 및 외측 벨로우즈(60)가 결합되는 몸체부(71)와, 몸체부(71) 내부에 형성되며 커튼 가스 공급 라인(L)과 연결된 커튼 가스 유입부(75)를 통해 외부로부터 공급된 상기 커튼 가스를 확산 시키기 위한 확산 공간부(72) 및 몸체부(71)의 상면을 따라 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60) 사이의 가스 확산 공간(A3)과 대응되는 위치에 형성되며, 확산 공간부(72)를 통해 확산된 상기 커튼 가스를 가스 확산 공간(A3)으로 분사하는 제 1 분사부(73)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 분사부(73)는 분사홀 구조 또는 슬릿 구조로 형성되어, 링 형상으로 형성된 몸체부(71)의 상면을 따라 복수개가 배치될 수 있다.
따라서, 커튼 가스 공급부(70)가 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60) 사이의 가스 확산 공간(A3)으로 상기 커튼 가스를 분사하면, 상기 커튼 가스가 가스 확산 공간(A3)의 상단까지 확산되어 가스 확산 공간(A3) 내부에 일정 압력이 형성된 후, 내측 벨로우즈(50)를 관통하게 형성되는 복수의 확산홀부(51)를 통해서 내측 벨로우즈(50) 내부의 가변 공간(A2)으로 동시에 확산될 수 있다. 아울러, 본 실시예에서는, 커튼 가스 공급부(70)가 상기 하부 플랜지에 형성되는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 국한되지 않고, 상부 플랜지(90)에 커튼 가스 공급부(70)가 설치될 수도 있다.
이때, 내측 벨로우즈(50)는, 복수의 확산홀부(51)가 내측 벨로우즈(50)가 내경 방향으로 접힌 내경 주름부(50b)와의 거리(H2) 보다 내측 벨로우즈(50)가 외경 방향으로 접힌 외경 주름부(50a)와의 거리(H1)가 더 인접하도록 형성되어, 가변 공간(A2) 내에서 골짜기 형상으로 형성되는 외경 주름부(50a) 내에 퍼징이 더욱 효과적으로 이루어지도록 하여 외경 주름부(50a) 내에 이물질이 증착되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은, 확산홀부(51)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 홀 형태로 형성될 수 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이, 확산홀부(51)가 가변 공간(A2) 방향으로 돌출되게 형성되어, 가스 확산 공간(A3)에서 확산된 상기 커튼 가스가 확산홀부(51)를 통해 가변 공간(A2) 방향으로만 확산되고, 가변 공간(A2)에서 가스 확산 공간(A3)으로 다시 역류되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 가변 공간(A2) 내의 이물질이 가스 확산 공간(A3)으로 진입하는 것을 방지하는 효과를 가질 수 있다. 이러한, 확산홀부(51)는, 내측 벨로우즈(50)에 확산홀부(51)를 드릴(Drill) 가공으로 천공 시 가스 확산 공간(A3)에서 가변 공간(A2) 방향으로 천공함으로써 버(Burr) 형태로 자연적으로 형성될 수 있다.
또한, 커튼 가스 공급부(70)를 통해 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60) 사이의 가스 확산 공간(A3)의 일측으로 분사된 상기 커튼 가스가 가스 확산 공간(A3)의 타측까지 충분히 확산되지 못한 상태에서 확산홀부(51)를 통해 가변 공간(A2)으로 확산될 수 있는데, 이럴 경우, 가변 공간(A2)의 타측에는 충분한 상기 커튼 가스의 확산이 이루어지지 않아 공정 챔버(10) 측으로부터 이물질이 유입될 수 있다.
이를 방지할 수 있도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 내측 벨로우즈(50)는, 복수의 확산홀부(51) 중 커튼 가스 공급부(70)와 인접한 하부에 형성된 확산홀부들 간의 간격(D1) 보다 상부에 형성된 확산홀부들 간의 간격(D2)이 작게 형성되거나, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 확산홀부(51) 중 커튼 가스 공급부(70)와 인접한 하부에 형성된 확산홀부의 지름(d1) 보다 상부에 형성된 확산홀부의 지름(d2)이 더 크도록 형성하여, 커튼 가스 공급부(70)와 멀리 떨어진 가스 확산 공간(A3)의 상부가 하부에 비해 낮은 압력이 형성되더라도 하부에 형성된 확산홀부(51)와 상부에 형성된 확산홀부(51)에서 균일한 양의 상기 커튼 가스가 확산되도록 유도할 수 있다.
이와는 반대로, 커튼 가스 공급부(70)가 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60)의 상부에 형성될 경우에는, 커튼 가스 공급부(70)와 인접한 상부에 형성된 확산홀부들 간의 간격 보다 하부에 형성된 확산홀부들 간의 간격이 작게 형성되거나, 커튼 가스 공급부(70)와 인접한 상부에 형성된 확산홀부의 지름(d1) 보다 하부에 형성된 확산홀부의 지름(d2)이 더 크도록 형성할 수도 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 커튼 가스 공급부(70)는, 링 형상의 몸체부(71)의 내주면이 가변 공간(A2) 측으로 더 돌출되게 형성되고, 이러한 몸체부(71)의 상면을 따라 내측 벨로우즈(50) 내측의 가변 공간(A2)과 대응되는 위치에 형성되며, 확산 공간부(72)를 통해 확산된 상기 커튼 가스를 가변 공간(A2)으로 분사하는 제 2 분사부(74)가 추가로 형성될 수 있다.
이에 따라, 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60) 사이의 가스 확산 공간(A3)으로 확산되어 확산홀부(51)를 통해 가변 공간(A2)으로 확산되는 상기 커튼 가스 이외에도, 커튼 가스 공급부(70)의 제 2 분사부(74)를 통해서도 가변 공간(A2)으로 직접적으로 상기 커튼 가스의 분사가 추가로 이루어져, 공정 챔버(10) 측으로부터 가변 공간(A2)으로 이물질이 유입되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 배기 유로(81)를 통해 공정 챔버(10)의 처리 공간(A1)으로부터 배기되는 배기 가스 중 일부나 공정 챔버(10)의 처리 공간(A1) 내에 존재하는 미반응된 공정 가스 중의 일부가 기판 지지대(20)의 기판 지지축(22)을 둘러싸는 이중 벨로우즈(50, 60)의 상단 입구 영역을 통해서 가변 공간(A2)으로 유입되는 것을 방지하여 내측 벨로우즈(50) 내부의 가변 공간(A2)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 내측 벨로우즈(50)와 외측 벨로우즈(60) 사이의 가스 확산 공간(A3)으로 상기 커튼 가스를 공급하는 이중 벨로우즈 구조로서, 내, 외측 벨로우즈(50, 60) 사이의 가스 확산 공간(A3)으로 유입된 상기 커튼 가스를 내측 벨로우즈(51)에 형성된 복수의 확산홀부(51)를 통해 내측 벨로우즈(50) 내부의 가변 공간(A2)으로 확산시킴으로써, 내측 벨로우즈(50)의 내벽에 이물질이 증착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 공정 챔버
20: 기판 지지대
30: 샤워 헤드
40: 구동부
50: 내측 벨로우즈
60: 외측 벨로우즈
70: 커튼 가스 공급부
80: 펌핑 블록
90: 상부 플랜지
A1: 처리 공간
A2: 가변 공간
A3: 가스 확산 공간
S: 기판
100: 기판 처리 장치

Claims (9)

  1. 기판을 처리할 수 있는 처리 공간이 형성되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 상기 처리 공간에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지부와 상기 공정 챔버의 외부에서 상기 처리 공간으로 연장되어 상기 기판 지지부를 지지하는 기판 지지축을 포함하는 기판 지지대;
    상기 기판 지지부와 대향되도록 상기 공정 챔버의 상부에 구비되어 상기 기판 지지부를 향해 공정 가스를 분사하는 샤워 헤드;
    상기 기판 지지축을 지지하고 상기 샤워 헤드와 상기 기판 지지부 간의 공정 갭을 조절할 수 있도록 상기 기판 지지축을 상하로 이동시키는 구동부;
    상기 기판 지지축의 적어도 일부분을 둘러싸도록 상기 구동부의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 상기 기판 지지축 주위를 외기와 차단하는 가변 공간을 형성하는 내측 벨로우즈;
    상기 내측 벨로우즈를 둘러싸도록 상기 구동부의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어, 상기 내측 벨로우즈와의 사이에 가스 확산 공간을 형성하는 외측 벨로우즈; 및
    상기 외측 벨로우즈와 상기 내측 벨로우즈 사이의 상기 가스 확산 공간으로 커튼 가스를 분사하는 커튼 가스 공급부;를 포함하고,
    상기 내측 벨로우즈는,
    상기 가스 확산 공간에서 확산된 상기 커튼 가스를 내부의 상기 가변 공간으로 확산시킬 수 있도록, 상기 내측 벨로우즈를 관통하게 형성되는 복수의 확산홀부가 형성되는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 벨로우즈는,
    상기 복수의 확산홀부 중 상기 커튼 가스 공급부와 인접한 곳에 형성된 확산홀부의 지름보다 상기 커튼 가스 공급부와 먼 곳에 형성된 확산홀부의 지름이 크게 형성되는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 벨로우즈는,
    상기 복수의 확산홀부 중 상기 커튼 가스 공급부와 인접한 곳에 형성된 확산홀부들 간의 간격보다 상기 커튼 가스 공급부와 먼 곳에 형성된 확산홀부들 간의 간격이 작게 형성되는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 벨로우즈는,
    상기 복수의 확산홀부가 상기 가변 공간 방향으로 돌출되게 형성되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 벨로우즈는,
    상기 복수의 확산홀부가 상기 내측 벨로우즈가 내경 방향으로 접힌 내경 주름부 보다 상기 내측 벨로우즈가 외경 방향으로 접힌 외경 주름부 측으로 더 인접하게 형성되는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커튼 가스 공급부는,
    링 형상으로 형성되어 일면에 상기 내측 벨로우즈 및 상기 외측 벨로우즈가 결합되는 몸체부;
    상기 몸체부 내부에 형성되며 외부로부터 공급된 상기 커튼 가스를 확산시키기 위한 확산 공간부; 및
    상기 몸체부의 일면을 따라 상기 내측 벨로우즈와 상기 외측 벨로우즈 사이의 상기 가스 확산 공간과 대응되는 위치에 형성되며, 상기 확산 공간부를 통해 확산된 상기 커튼 가스를 상기 가스 확산 공간으로 분사하는 제 1 분사부;
    를 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커튼 가스 공급부는,
    상기 몸체부의 일면을 따라 상기 내측 벨로우즈 내측의 상기 가변 공간과 대응되는 위치에 형성되며, 상기 확산 공간부를 통해 확산된 상기 커튼 가스를 상기 가변 공간으로 분사하는 제 2 분사부;
    를 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 분사부 및 상기 제 2 분사부는,
    분사홀 구조로 형성되는, 기판 처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 분사부 및 상기 제 2 분사부는,
    슬릿 구조로 형성되는, 기판 처리 장치.
KR1020190082448A 2019-07-09 2019-07-09 기판 처리 장치 KR102638600B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190082448A KR102638600B1 (ko) 2019-07-09 2019-07-09 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190082448A KR102638600B1 (ko) 2019-07-09 2019-07-09 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210006612A KR20210006612A (ko) 2021-01-19
KR102638600B1 true KR102638600B1 (ko) 2024-02-21

Family

ID=74237169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190082448A KR102638600B1 (ko) 2019-07-09 2019-07-09 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102638600B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102572246B1 (ko) * 2021-01-29 2023-08-29 김경민 가열장치 및 기판 처리 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001248207A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノズル装置とこれを用いた局部洗浄便座

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6001131B1 (ja) * 2015-04-28 2016-10-05 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001248207A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノズル装置とこれを用いた局部洗浄便座

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210006612A (ko) 2021-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101518398B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20100006115A (ko) 가스분배판 및 이를 포함하는 기판처리장치
KR20050015931A (ko) 균일한 막 증착을 위한 챔버 및 샤워 헤드
KR102638600B1 (ko) 기판 처리 장치
JP5391014B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR101155291B1 (ko) 건식식각장치 및 이를 구비한 기판처리시스템
KR20070098025A (ko) 반도체 소자 제조용 장비
KR20160083715A (ko) 가스 분사 유닛을 포함하는 반도체 공정 설비
KR101239109B1 (ko) 균일한 막 증착을 위한 챔버
KR100686724B1 (ko) 화학기상증착장치
KR101538461B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20060093166A (ko) 회전형 분사 장치
KR100737311B1 (ko) 반도체 제조장치
KR102401331B1 (ko) 기판 처리 장치
CN109920717B (zh) 晶圆处理装置
KR102632876B1 (ko) 기판 처리 장치
KR100290305B1 (ko) 반도체소자 제조용 보트 및 이를 구비한 공정튜브
KR101828989B1 (ko) 기판처리장치
KR20100124239A (ko) 균일한 막 증착을 위한 챔버 및 샤워 헤드
KR20090009572A (ko) 퍼니스형 반도체 설비
KR102224442B1 (ko) 기판처리장치
KR101869948B1 (ko) 가스분사장치 및 이를 구비하는 기판처리장치
KR20230098392A (ko) 벨로우즈 및 이를 사용한 기판 처리 장치
KR20200017252A (ko) 압력 조절링 및 이를 포함하는 플라즈마 처리 장치
KR102701135B1 (ko) 가스 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right