KR20120002139A - 기판 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 기판을 동시에 박막을 형성하거나 열처리하기 위한 기판 가공 장치에 관한 것으로, 가공 공정을 위하여 가공 챔버로 반입되는 보트에 적층된 다수의 기판이 균일하게 가열되도록 함으로써, 상기 다수의 기판을 균일하게 가공할 수 있는 기판 가공 장치에 관한 것이다.
본 발명은 기판을 지지하기 위한 기판 지지대 및 하나 또는 다수의 분사구가 형성된 제 1 가스 배관을 포함하는 기판 홀더; 다수의 기판 홀더가 적층되며, 상기 제 1 가스 배관과 연결되는 제 2 가스 배관을 포함하는 보트; 상기 보트에 적층된 다수의 기판을 가공하기 위한 공간을 제공하는 가공 챔버; 상기 보트를 상기 가공 챔버의 내부로 반입 및 반출시키기 위한 이송부; 상기 가공 챔버의 외측에 위치하는 제 1 가열 수단; 및 상기 제 2 가스 배관과 연결되는 제 3 가스 배관을 포함하며, 상기 제 2 가스 배관으로 가열 또는 냉각된 가스를 공급하기 위한 가스 공급부를 포함하는 기판 가공 장치에 관한 것이다.

Description

기판 가공 장치{Apparatus for Processing Substrate}
본 발명은 다수의 기판을 동시에 박막을 형성하거나 열처리하기 위한 기판 가공 장치에 관한 것으로, 가공 공정을 위하여 가공 챔버로 반입되는 보트에 적층된 다수의 기판이 균일하게 가열되도록 함으로써, 상기 다수의 기판을 균일하게 가공할 수 있는 기판 가공 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치(Flat Panel Display device)는 경량 및 박형 등의 특성으로 인하여, 음극선관 표시 장치(Cathode-ray Tube Display device)를 대체하는 표시 장치로 사용되고 있으며, 대표적인 예로서 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device; LCD)와 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting diode Display; OLED)가 있다. 이 중, 유기전계발광표시장치는 액정표시장치에 비하여 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고 백라이트(Backlight)를 필요로 하지 않아 초박형으로 구현할 수 있다는 장점이 있다.
이와 같은 유기전계발광표시장치는 유기박막에 음극(Cathode)으로부터 주입되는 전자(Electron)과 양극(Anode)으로부터 주입되는 정공(Hole)이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상을 이용한 표시 장치이며, 구동 방법에 따라 수동 구동(Passive matrix) 방식과 능동 구동(Active matrix) 방식으로 나뉘는데, 능동 구동 방식은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 사용하는 회로를 가진다.
상기와 같은 평판 표시 장치는 기판 상에 유기물 또는 무기물 등으로 전기적인 특성을 가지는 박막을 일정한 패턴으로 형성하거나, 형성된 박막에 열처리하는 공정을 거쳐 제조되며, 상기 박막을 형성하는 공정은 크게 타겟에 플라즈마를 인가하여 증착하는 스퍼터링(sputtering) 공정과 같은 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition; PVD) 방법과 소스 물질을 포함하는 반응 가스를 기판 상에 분사하고 화학적인 방법으로 기판 상에 막을 형성하는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 방법이 있다. 또한 화학 기상 증착 방법은 증착 방식에 따라 저압 화학 기상 증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD), 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD), 소스 물질을 원자층 단위로 형성하는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 공정으로 나눠진다. 이 중 원자층 증착법은 상기 물리 기상 증착법과 비교하여 박막의 균일도 및 스텝 커버리지(step coverage)가 좋기 때문에 반도체 공정에서 사용 범위가 점점 넓어지고 있다.
화학적 기상 증착 방법의 경우 플라즈마를 이용하지 않는 경우에는 박막 형성 속도가 작기 때문에 한번에 여러 개의 기판을 증착 챔버에 투입하여, 여러 매수의 기판에 동시에 박막을 형성하는 배치 타입(Batch Type)구조의 설비가 사용되고 있다.
통상적으로, 저압 화학 기상 증착이나 원자층 증착법을 이용하여 다수의 기판에 동시에 박막을 형성하거나, 열처리 공정을 진행하기 위한 기판 가공 장치는 가공 공정을 위한 공정을 제공하는 가공 챔버, 다수의 기판이 적층된 보트(boat), 상기 가공 챔버의 외측에 위치하는 가열 수단 및 상기 보트를 상기 가공 챔버로 반입 및 반출하기 위한 이송부를 포함한다. 여기서, 상기 기판 가공 장치는 상기 보트에 적층된 기판의 처짐을 방지하기 위하여, 상기 기판이 안착되며, 상기 보트에 적층되는 기판 홀더를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 기판 가공 장치는 상기 가공 챔버의 외측에 위치하는 가열 수단에 의해 상기 가공 챔버의 내부를 가열하고 있으며, 다수의 기판이 적층된 보트를 수용하기 위해서는 상기 가공 챔버의 크기는 커지게 되므로, 상기 가공 챔버의 외측에 위치하는 가열 수단만으로는 상기 가공 챔버의 내부를 균일하게 가열하기 용이하지 않으므로, 상기 보트에 적층된 위치, 특히 기판의 중심부와 가장 자리부가 서로 상이한 온도로 가열되어, 상기 다수의 기판을 열처리에 소요되는 시간이 증가하고, 온도 불균일에 따른 성막 불균일 및 열처리 온도 편차에 의한 소자 특성 불균일이 발생하거나 심하면 기판에 뒤틈림(warpage)이 발생하여 이후 공정 진행이 불가능한 문제점이 발생 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보트에 적층된 다수의 기판이 균일하게 가열되도록 함으로써, 상기 보트에 적층된 다수의 기판이 균일하게 가공되도록 하는 기판 가공 장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 기판을 지지하기 위한 기판 지지대 및 하나 또는 다수의 분사구가 형성된 제 1 가스 배관을 포함하는 기판 홀더; 다수의 기판 홀더가 적층되며, 상기 제 1 가스 배관과 연결되는 제 2 가스 배관을 포함하는 보트; 상기 보트에 적층된 다수의 기판을 가공하기 위한 공간을 제공하는 가공 챔버; 상기 보트를 상기 가공 챔버의 내부로 반입 및 반출시키기 위한 이송부; 상기 가공 챔버의 외측에 위치하는 제 1 가열 수단; 및 상기 제 2 가스 배관과 연결되는 제 3 가스 배관을 포함하며, 상기 제 2 가스 배관으로 가열 또는 냉각된 가스를 공급하기 위한 가스 공급부를 포함하는 기판 가공 장치에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명에 따른 기판 가공 장치는 기판이 안착되는 기판 홀더 및 보트에 냉각 또는 가열된 가스가 이동할 수 있는 가스 배관이 형성되도록 하고, 상기 기판 홀더에 형성되는 가스 배관은 상기 가스가 분사될 수 있는 하나 또는 다수의 분사구를 형성하여, 상기 보트에 적층된 다수의 기판 표면에 가열 또는 냉각된 가스를 분사하도록 함으로써, 상기 다수의 기판을 균일하게 가열되며, 설정된 온도를 유지할 수 있도록 하여 상기 다수의 기판을 균일하게 가공할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 가공 장치를 나타낸 모식도이다.
도 2a 및 2b는 도 1의 A 영역을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치를 나타낸 모식도이다.
도 4a는 도 3의 B 영역을 확대한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치의 기판 홀더를 나타낸 배면도이다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타내는 것이며, 도면에 있어서 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다.
(제 1 실시 예)
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 가공 장치를 나타낸 모식도이며, 도 2a는 도 1의 A 영역을 확대한 도면이다.
도 1 및 2a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 가공 장치(100)는 기판(S)을 지지하며, 하나 또는 다수의 제 1 분사구(123)가 형성된 제 1 가스 배관(122)을 포함하는 제 1 기판 홀더(120), 다수의 제 1 기판 홀더(120)가 적층되며, 상기 제 1 가스 배관(122)과 연결되는 제 2 가스 배관(112)을 포함하는 제 1 보트(110), 상기 제 1 보트(110)에 적층된 다수의 기판(S)을 가공하기 위한 공간을 제공하는 제 1 가공 챔버(130), 상기 제 1 보트(110)를 상기 제 1 가공 챔버(130)의 내부로 반입 및 반출시키기 위한 제 1 이송부(140), 상기 제 1 가공 챔버(130)의 외측에 위치하는 제 1 가열 수단(150) 및 상기 제 2 가스 배관(112)과 연결되는 제 3 가스 배관(161)을 포함하며, 상기 제 1 가스 배관(122)으로 가열 또는 냉각된 가스를 공급하기 위한 제 1 가스 공급부(160)를 포함한다.
상기 제 1 보트(110)는 다수의 제 1 기판 홀더(120)가 적층되어, 상기 다수의 제 1 기판 홀더(120)에 안착된 다수의 기판(S)을 용이하게 이송할 수 있도록 함으로써, 상기 제 1 가공 챔버(130)에 의해 상기 다수의 기판(S)이 동시에 가공될 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 다수의 제 1 기판 홀더(120)와 결합되는 제 1 보트 몸체(111) 및 상기 제 1 보트 몸체(111)의 내측에 위치하며, 상기 제 1 기판 홀더(120)의 제 1 가스 배관(122)과 상기 제 1 가스 공급부(160)의 제 3 가스 배관(161)을 연결하는 제 2 가스 배관(112)를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 가스 배관(122)과 제 2 가스 배관(112) 사이로 상기 제 1 가스 공급부(160)으로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제 1 가스 배관(122)과 제 2 가스 배관(112) 사이에 제 1 연결 부재(113)가 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시 예는 상기 제 1 보트(110)에 수직 방향으로 상기 다수의 제 1 기판 홀더(120)가 적층되는 것으로 설명하고 있으나, 상기 제 1 보트(110)는 다수의 제 1 기판 홀더(120)이 수평 방향으로 적층되도록 형성될 수 있다.
상기 제 1 기판 홀더(120)는 가공 공정 동안 상기 기판(S)의 변형 및 상기 제 1 이송부(140)에 의한 상기 제 1 보트(110)의 이동 중 발생하는 상기 기판(S)의 파손을 방지하기 위한 것으로, 상기 기판(S)을 지지하기 위한 제 1 기판 지지대(121) 및 상기 제 1 기판 지지대(121)의 내측에 위치하며, 하나 또는 다수의 제 1 분사구(123)가 형성되는 제 1 가스 배관(122)을 포함한다.
여기서, 상기 하나 또는 다수의 제 1 분사구(123)는 상기 제 1 가스 공급부(160)으로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스를 상측에 기판(S)이 안착된 상기 제 1 기판 지지대(121)의 하측 방향으로 분사하여, 해당 제 1 기판 홀더(120)의 아래에 적층된 제 1 기판 홀더(120)에 안착된 기판(S)의 표면으로 분사하기 위한 것으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 각 제 1 분사구(123)는 상기 제 1 기판 지지대(121)의 표면을 기준으로 일정 경사각을 가지는 방향으로 가스를 분사하기 위한 노즐(124)이 위치할 수 있다.
상기 제 1 가공 챔버(130)는 상기 제 1 보트(110)에 적층된 다수의 기판(S)을 동시에 가공하기 위한 것으로, 가공 공정 중 상기 다수의 기판(S)이 외부 공기와 접촉하는 것을 차단하기 위한 제 1 튜브(131) 및 상기 제 1 튜브(131)의 하부에 위치하며, 상기 제 1 보트(110)가 반입 및 반출되는 제 1 매니 폴드(manifold, 132)를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 가공 챔버(130)는 상기 제 1 매니 폴드(132)의 하부에 위치하며, 상기 제 1 보트(110)가 상기 제 1 가공 챔버(130) 내부로 반입된 이후, 상기 제 1 가공 챔버(130)를 밀폐시키기 위하여 수평 방향으로 이동 가능한 제 1 셔터(133)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 이송부(140)는 상기 제 1 매니 폴드(132)의 하부를 통해 상기 제 1 보트(110)를 상기 제 1 가공 챔버(130) 내부로 반입 및 반출시키기 위한 것으로, 상기 제 1 가열 수단(150)에 의해 가열된 상기 제 1 가공 챔버(130) 내부의 열 손실을 감소시키기 위하여, 하나 또는 다수의 제 1 단열판(141) 및 상기 제 1 단열판(141)를 지지하기 위한 제 1 단열 홀더(142)로 이루어진 제 1 단열부(143)을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 가공 챔버(130)의 내부를 보다 균일하게 가열할 수 있도록, 상기 제 1 보트(110)과 제 1 단열부(143) 사이에 위치하는 제 2 가열 수단(144)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 가공 장치(100)는 상기 제 1 가공 챔버(130) 내부의 열 손실을 보다 최소화하기 위하여, 상기 제 1 가공 챔버(130)의 제 1 튜브(131)와 제 1 이송부(140) 사이에 위치하는 제 2 튜브(135)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 2 튜브(135)는 상기 제 3 가스 배관(161)이 통과하는 제 1 홀(135a)이 형성되어, 상기 제 3 가스 배관(161)에 의해 외부 공기가 상기 제 1 튜브(131)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 가열 수단(150)은 상기 제 1 가공 챔버(130)의 외측에 위치하여 상기 다수의 기판(S)을 가공하는 가공 공정 동안 상기 제 1 가공 챔버(130)의 내부를 가열하기 위한 것으로, 상기 제 1 가공 챔버(130)의 측면 및 상면을 감싸는 퍼니스(furnace) 형상을 가질 수 있으며, 이와 달리 상기 제 1 가공 챔버(130)의 측면에 위치하는 제 1 가열 수단(150)과 상기 제 1 가공 챔버(130)의 상면에 위치하는 제 1 가열 수단(150)이 분리되어, 개별 구동 가능하도록 구성할 수도 있다.
상기 제 1 가스 공급부(160)은 상기 제 1 가공 챔버(130) 내부에 위치하는 상기 다수의 기판(S)이 균일하게 가열될 수 있도록, 상기 제 3 가스 배관(161)을 통해 가열된 가스를 공급하며, 상기 제 1 가열 수단(150)에 의해 상기 제 1 가공 챔버(130)의 내부가 과열되는 경우, 상기 다수의 기판(S)이 설정된 온도를 유지할 수 있도록 상기 제 3 가스 배관(161)을 통해 냉각된 가스를 공급할 수도 있다.
여기서, 상기 제 3 가스 배관(161)과 제 2 가스 배관(112) 사이로 상기 제 1 가스 공급부(160)으로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제 2 가스 배관(112)과 제 3 가스 배관(161) 사이에 위치하는 제 2 연결 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판 가공 장치는 기판을 지지하기 위한 제 1 기판 홀더의 내측에 제 1 가스 배관이 형성되도록 하고, 상기 다수의 제 1 기판 홀더가 적층되는 제 1 보트의 내측에 상기 제 1 가스 배관과 제 1 가스 공급부의 제 3 가스 배관을 연결시키는 제 2 가스 배관이 형성되도록 하며, 상기 제 1 가스 배관에 하나 또는 다수의 제 1 분사구가 형성되도록 하여, 상기 제 1 가스 공급부로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스가 적층된 기판의 표면으로 분사되도록 함으로써, 제 1 가공 챔버의 내부에 위치하는 상기 제 1 보트에 적층된 다수의 기판이 균일하게 가열될 수 있도록 한다.
(제 2 실시 예)
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치를 나타낸 모식도이고, 도 4a는 도 3의 B 영역을 확대한 도면이며, 도 4b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치의 기판 홀더를 나타낸 배면도이다.
도 3, 4a 및 4b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치(200)는 제 2 가공 챔버(230), 기판(S)을 지지하는 제 2 기판 지지대(221) 및 상기 제 2 기판 지지대(221)의 배면에 밀착되며 하나 또는 다수의 제 2 분사구(223)가 형성된 제 3 배관(222)을 포함하는 제 2 기판 홀더(220), 다수의 제 2 기판 홀더(220)가 적층되는 제 2 보트 몸체(211) 및 상기 제 2 보트 몸체(211)에 밀착된 제 4 배관(212)를 포함하는 제 2 보트(210), 상기 제 2 가공 챔버(230)의 외측에 위치하는 제 3 가열 수단(250), 상기 제 2 보트(210)를 상기 제 2 가공 챔버(230)의 내부로 반입 및 반출시키기 위한 제 2 이송부(240) 및 상기 제 4 가스 배관(212)과 연결되는 제 5 가스 배관(261)을 포함하며 상기 제 3 가스 배관(222)으로 가열 또는 냉각된 가스를 공급하기 위한 제 2 가스 공급부(260)를 포함한다.
상기 제 2 보트(210)는 상기 제 2 가공 챔버(230)에 의해 상기 다수의 제 2 기판 홀더(220)에 안착된 다수의 기판(S)이 동시에 가공될 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 다수의 제 2 기판 홀더(220)와 결합되는 제 2 보트 몸체(211) 및 상기 제 2 보트 몸체(211)의 측면에 밀착되어 상기 제 2 기판 홀더(220)의 제 3 가스 배관(222)과 상기 제 2 가스 공급부(260)의 제 5 가스 배관(261)을 연결하는 제 4 가스 배관(212)를 포함한다.
여기서, 상기 제 3 가스 배관(222)과 제 4 가스 배관(212) 사이로 상기 제 2 가스 공급부(260)으로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제 3 가스 배관(222)과 제 4 가스 배관(212) 사이에 위치하는 제 3 연결 부재(213)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판 홀더(220)는 가공 공정 동안 상기 기판(S)의 변형 및 상기 제 2 이송부(240)에 의한 상기 제 2 보트(210)의 이동 중 발생하는 상기 기판(S)의 파손을 방지하기 위한 것으로, 상기 기판(S)을 지지하기 위한 제 2 기판 지지대(221) 및 상기 제 2 기판 지지대(221)의 배면에 위치하며, 하나 또는 다수의 제 2 분사구(223)가 형성되는 제 3 가스 배관(222)을 포함한다.
여기서, 상기 제 3 가스 배관(222)은 상기 제 2 보트(210)에 상기 제 2 기판 홀더(220)을 적층하는 로봇암(미도시)에 의해 파손되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제 3 가스 배관(222) 사이의 거리(d)는 상기 로봇암의 폭 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 하나 또는 다수의 제 2 분사구(223)는 상기 제 2 가스 공급부(260)으로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스를 해당 제 2 기판 홀더(220)의 아래에 적층된 제 2 기판 홀더(220)에 안착된 기판(S)의 표면으로 분사하기 위한 것으로, 본 발명의 제 1 실시 예와 동일하게, 각 제 2 분사구(223)는 상기 제 2 기판 지지대(221)의 표면을 기준으로 일정 경사각을 가지는 방향으로 가스를 분사하기 위한 노즐(미도시)이 위치할 수 있다.
상기 제 2 가공 챔버(230)는 상기 제 2 보트(210)에 적층된 다수의 기판(S)을 동시에 가공하기 위한 것으로, 가공 공정 중 상기 다수의 기판(S)이 외부 공기와 접촉하는 것을 차단하기 위한 제 3 튜브(231) 및 상기 제 3 튜브(231)의 하부에 위치하는 제 2 매니 폴드(232)를 포함한다. 여기서, 상기 제 2 가공 챔버(230)는 상기 제 2 매니 폴드(232)의 하부에 위치하며, 상기 제 2 보트(210)가 상기 제 2 가공 챔버(230) 내부로 반입된 이후, 상기 제 2 가공 챔버(230)를 밀폐시키기 위하여 수평 방향으로 이동 가능한 제 2 셔터(233)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 가공 챔버(230)는 내부의 열 손실을 보다 최소화하기 위하여, 상기 제 2 가공 챔버(230)의 제 3 튜브(231)와 제 2 이송부(240) 사이에 위치하는 제 4 튜브(235)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 4 튜브(235)는 상기 제 5 가스 배관(261)이 통과하는 제 2 홀(235a)이 형성되어, 상기 제 5 가스 배관(261)에 의해 외부 공기가 상기 제 3 튜브(231)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치(200)는 상기 제 2 매니 폴드(232)에 반응 가스 공급부(300)로부터 반응 가스가 유입되는 유입 배관(301) 및 상기 기판(S)과 반응하지 않은 반응 가스를 배출하기 위하여 배기 펌프(400)와 연결되는 배출 배관(401)이 위치하도록 하고, 상기 유입 배관(301)과 연결되며 상기 제 2 보트(210)에 적층된 다수의 기판(S)에 상기 반응 가스를 분사하기 위한 가스 분사 수단(280)을 더 포함하여, 상기 다수의 기판(S)에 균일한 박막이 형성되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 제 4 튜브(235)는 상기 유입 배관(301)와 연결되는 상기 가스 분사 수단(280)이 통과하기 위한 제 3 홀(235b)이 형성되도록 하여, 상기 제 2 이송부(240)와 매니 폴더(232) 사이의 공간에 의해 외부 공기가 상기 제 3 튜브(231) 내측으로 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하며, 상기 가스 분사 수단(280)은 상기 제 2 보트(210)에 기판(S)이 적층된 방향으로 상기 제 2 보트(210)의 종단부까지 연장되도록 하여, 상기 제 2 보트(210)에 적층된 다수의 기판(S)에 반응 가스가 균일하게 분사되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치(200)는 상기 제 2 가공 챔버(220)의 열 손실을 최소화하기 위하여, 상기 제 2 이송부(240)와 매니 폴드(232) 사이에 위치하는 제 5 튜브(270)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 2 가공 챔버(220)의 열 손실을 더욱 감소시키기 위하여, 상기 제 4 튜브(235)는 상기 제 2 이송부(240)와 제 5 튜브(270)가 중첩되는 영역만큼의 길이를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제 2 이송부(240)는 상기 제 2 매니 폴드(232)의 하부를 통해 상기 제 2 보트(210)를 상기 제 2 가공 챔버(230) 내부로 반입 및 반출시키기 위한 것으로, 상기 제 3 가열 수단(250)에 의해 가열된 상기 제 2 가공 챔버(230) 내부의 열 손실을 감소시키기 위하여, 하나 또는 다수의 제 2 단열판(241) 및 상기 제 2 단열판(241)를 지지하기 위한 제 2 단열 홀더(242)로 이루어진 제 2 단열부(243)를 포함할 수 있으며, 상기 제 2 가공 챔버(230)의 내부를 보다 균일하게 가열할 수 있도록, 상기 제 2 보트(210)과 제 2 단열부(243) 사이에 위치하는 제 4 가열 수단(244)을 더 포함할 수 있다.
상기 제 3 가열 수단(250)은 상기 제 2 가공 챔버(230)의 외측에 위치하여 상기 다수의 기판(S)을 가공하는 가공 공정 동안 상기 제 2 가공 챔버(230)의 내부를 가열하기 위한 것으로, 상기 제 2 가공 챔버(230)의 측면 및 상면을 감싸는 퍼니스(furnace) 형상을 가질 수 있으며, 이와 달리 상기 제 2 가공 챔버(230)의 측면에 위치하는 제 3 가열 수단(250)과 상기 제 2 가공 챔버(230)의 상면에 위치하는 제 2 가열 수단(250)이 분리되어, 개별 구동 가능하도록 구성할 수도 있다.
상기 제 2 가스 공급부(260)은 상기 제 2 가공 챔버(230) 내부에 위치하는 상기 다수의 기판(S)이 균일하게 가열될 수 있도록, 상기 제 5 가스 배관(261)을 통해 가열된 가스를 공급하며, 상기 제 3 가열 수단(250)에 의해 상기 제 2 가공 챔버(230)의 내부가 과열되는 경우, 상기 다수의 기판(S)이 설정된 온도를 유지할 수 있도록 상기 제 5 가스 배관(261)을 통해 냉각된 가스를 공급할 수도 있다.
여기서, 상기 제 5 가스 배관(261)과 제 4 가스 배관(212) 사이로 상기 제 2 가스 공급부(260)으로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제 4 가스 배관(212)과 제 5 가스 배관(261) 사이에 위치하는 제 4 연결 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판 가공 장치는 기판을 지지하기 위한 제 2 기판 홀더의 제 2 기판 지지대 배면에 하나 또는 다수의 제 2 분사구가 형성되는 제 3 가스 배관이 형성되도록 하고, 상기 다수의 제 2 기판 홀더가 적층되는 제 2 보트 몸체와 밀착하여 상기 제 3 가스 배관과 제 2 가스 공급부의 제 5 가스 배관을 연결시키는 제 4 가스 배관이 형성되도록 함으로써, 본 발명의 제 1 실시 예와 비교하여, 상기 제 2 보트 몸체 및 제 2 기판 지지대의 강도 약화를 방지하며, 상기 제 2 가스 공급부로부터 공급되는 가열 또는 냉각된 가스를 적층된 기판의 표면으로 분사하여 상기 제 2 보트에 적층된 다수의 기판이 균일하게 가열될 수 있도록 한다.
110, 210 : 보트 112, 212 : 제 2 가스 배관
120, 220 : 기판 홀더 122, 222 : 제 1 가스 배관
130, 230 : 가공 챔버 140, 240 : 이송부
150, 250 : 제 1 가열 수단 160, 260 : 가스 공급부
161, 261 : 제 3 가스 배관

Claims (17)

  1. 기판을 지지하기 위한 기판 지지대 및 하나 또는 다수의 분사구가 형성된 제 1 가스 배관을 포함하는 기판 홀더;
    다수의 기판 홀더가 적층되며, 상기 제 1 가스 배관과 연결되는 제 2 가스 배관을 포함하는 보트;
    상기 보트에 적층된 다수의 기판을 가공하기 위한 공간을 제공하는 가공 챔버;
    상기 보트를 상기 가공 챔버의 내부로 반입 및 반출시키기 위한 이송부;
    상기 가공 챔버의 외측에 위치하는 제 1 가열 수단; 및
    상기 제 2 가스 배관과 연결되는 제 3 가스 배관을 포함하며, 상기 제 2 가스 배관으로 가열 또는 냉각된 가스를 공급하기 위한 가스 공급부를 포함하는 기판 가공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 배관이 상기 기판 지지대의 내측에 위치하는 기판 가공 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가스 배관이 상기 보트의 내측에 위치하는 기판 가공 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 배관과 제 2 가스 배관 사이에 위치하는 제 1 연결 부재를 더 포함하는 기판 가공 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가스 배관과 제 3 가스 배관 사이에 위치하는 제 2 연결 부재를 더 포함하는 기판 가공 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 홀더는 각 분사구에 위치하며, 상기 기판 지지대의 표면을 기준으로 일정 경사각을 가지는 노즐을 더 포함하는 기판 가공 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판 홀더는 상기 제 1 가스 배관을 통해 공급된 가스를 다수의 방향으로 분사하는 노즐을 포함하는 기판 가공 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 배관은 서로 일정 거리 이격되어 위치하며,
    상기 일정 거리는 상기 기판 홀더를 상기 보트에 안착시키는 로봇암의 폭 이상인 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 단열부를 더 포함하는 기판 가공 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단열부는 하나 또는 다수의 단열판 및 상기 단열판을 지지하기 위한 단열 홀더를 포함하는 기판 가공 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 단열부와 보트 사이에 위치하는 제 2 가열 수단을 더 포함하는 기판 가공 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 챔버는 상기 다수의 기판에 외부 공기가 유입되지 않도록 하기 위한 제 1 튜브 및 상기 제 1 튜브의 하부에 위치하며, 상기 보트가 반입 및 반출되는 매니 폴드를 포함하는 기판 가공 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 매니 폴드와 이송부 사이에 위치하며, 상기 제 3 가스 배관이 통과하는 제 1 홀이 형성되는 제 2 튜브를 더 포함하는 기판 가공 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 매니 폴드를 통과하며, 반응 가스를 공급하기 위한 제 4 배관과 연결되어 상기 다수의 기판에 반응 가스를 분사하기 위한 가스 분사 수단을 더 포함하는 기판 가공 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 매니 폴드를 통과하는 배기 배관과 연결되어, 상기 가공 챔버 내부를 진공 상태로 유지하기 위한 배기 펌프를 더 포함하는 기판 가공 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 튜브와 보트 사이에 위치하는 제 2 튜브를 더 포함하는 기판 가공 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 챔버의 하부에 위치하며, 상기 가공 챔버를 밀폐시키기 위한 셔터를 더 포함하는 기판 가공 장치.
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