KR20130007147A - Method for measuring flow velocity - Google Patents

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KR20130007147A KR1020110063993A KR20110063993A KR20130007147A KR 20130007147 A KR20130007147 A KR 20130007147A KR 1020110063993 A KR1020110063993 A KR 1020110063993A KR 20110063993 A KR20110063993 A KR 20110063993A KR 20130007147 A KR20130007147 A KR 20130007147A
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Abstract

PURPOSE: A velocity measuring method is provided to measure the velocity of process gas supplied to a substrate more precisely by using an ultrasonic sensor, a phonometer, a heating wire, and a resistance measuring device. CONSTITUTION: A velocity measuring method is as follows. Process gas is supplied to the inside of a chamber(100). Ultrasonic sensors(611,615) arranged in measurement areas in the inside of the chamber generate ultrasonic waves to the measurement areas. Noise generated by the process gas and the scattered ultrasonic waves by using phonometers(631,635).

Description

유속 측정 방법{Method for measuring flow velocity}Method for measuring flow velocity

본 발명은 유속측정방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판 상에 공급되는 공정가스의 유속을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flow rate measuring method, and more particularly to a method for measuring the flow rate of the process gas supplied on the substrate.

반도체 칩이나 발광다이오드(LED)와 같은 집적회로의 제조를 위해 기판에 박막을 증착하는 공정이 요구된다. 최근 반도체 소자의 미세화와 고효율 및 고출력 엘이디(LED)의 개발 등에 따라 증착 공정 중 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)이 각광받고 있다. 금속 유기 화학 기상 증착법은 화학 기상 증착법(CVD)들 중 하나로, 유기금속의 열분해 반응을 이용해 기판 상에 금속화합물을 퇴적 및 부착시키는 방법이다. 기판은 발광다이오드의 제조 공정 중 에피(Epi) 웨이퍼의 제조에 사용되는 사파이어(Sapphire, Al2O3) 및 실리콘카바이드(SiC) 기판, 또는 반도체 집적 회로(IC)의 제조에 사용되는 실리콘 웨이퍼 등일 수 있다.There is a need for a process for depositing a thin film on a substrate for the production of an integrated circuit such as a semiconductor chip or a light emitting diode (LED). Recently, due to the miniaturization of semiconductor devices and the development of high efficiency and high power LEDs, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) has been in the spotlight during the deposition process. Metal organic chemical vapor deposition (CVD) is one of chemical vapor deposition (CVD) methods that deposit and attach a metal compound on a substrate using a thermal decomposition reaction of an organometal. The substrate may be a sapphire (Al 2 O 3 ) and silicon carbide (SiC) substrate used in the manufacture of epi wafers or a silicon wafer used in the manufacture of semiconductor integrated circuits (IC) during the manufacturing process of the light emitting diodes. Can be.

일반적으로 금속 유기물 화학 기상 증착 공정은 고온의 조건에서 기판 상으로 공정가스를 공급한다. 기판 상의 균일한 박막을 증착하기 위해 공정가스는 균일한 유속으로 공급되어야 한다. In general, the metal organic chemical vapor deposition process supplies a process gas onto a substrate under high temperature conditions. The process gas must be supplied at a uniform flow rate to deposit a uniform thin film on the substrate.

본 발명의 실시예는 기판 상으로 공급되는 공정가스의 유속 균일도를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 유속 측정 방법을 제공하고자 한다.Embodiment of the present invention is to provide a flow rate measuring method that can more accurately measure the flow rate uniformity of the process gas supplied on the substrate.

본 발명의 실시예는 초음파를 이용하여 기판 상에 공급되는 공정가스의 유속을 측정하는 방법을 제공한다. 초음파를 이용하여 공정가스의 유속을 측정하는 방법은 챔버 내에 공정가스를 공급하는 단계와 상기 챔버 내의 측정영역에 제공된 초음파 센서가 상기 측정영역으로 초음파를 발생하는 단계와 상기 공정가스와 산란된 상기 초음파로부터 발생된 소음을 음파 측정기가 측정하는 단계를 포함한다.An embodiment of the present invention provides a method for measuring the flow rate of the process gas supplied on the substrate by using ultrasonic waves. A method of measuring the flow rate of a process gas by using ultrasonic waves includes supplying a process gas into a chamber, generating an ultrasonic wave to the measuring region by an ultrasonic sensor provided in the measuring region in the chamber, and the ultrasonic wave scattered with the process gas. And measuring the noise generated by the acoustic wave meter.

상기 공정가스와 산란된 상기 초음파는 서로 수직한 방향으로 산란될 수 있다. The process gas and the ultrasonic waves scattered may be scattered in a direction perpendicular to each other.

본 발명의 다른 실시예는 열선을 이용하여 기판 상에 공급되는 공정가스의 유속을 측정하는 방법을 제공한다. 열선을 이용하여 공정가스의 유속을 측정하는 방법은 챔버 내에 공정가스를 공급하는 단계와 상기 챔버 내의 측정영역에 제공되는 열선이 상기 공정가스와 열 교환하는 단계와 변화된 상기 열선의 저항값을 저항 측정기가 측정하는 단계를 포함한다.Another embodiment of the present invention provides a method of measuring a flow rate of a process gas supplied on a substrate by using a hot wire. A method of measuring a flow rate of a process gas by using a hot wire may include supplying a process gas into a chamber, exchanging heat lines with the process gas in a measurement region in the chamber, and changing resistance values of the changed hot wire. It includes the step of measuring.

상기 측정영역은 상기 공정가스를 분사하는 분사유닛과 인접한 영역일 수 있다. 상기 측정영역은 상기 기판과 인접한 영역일 수 있다. 상기 측정영역은 상기 공정가스를 상기 챔버의 외부로 배기시키는 배기유닛과 인접한 영역일 수 있다.The measurement area may be an area adjacent to an injection unit for injecting the process gas. The measurement area may be an area adjacent to the substrate. The measurement area may be an area adjacent to an exhaust unit that exhausts the process gas to the outside of the chamber.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 측정영역은 상기 공정가스를 분사하는 분사유닛과 인접한 영역, 상기 기판과 인접한 영역, 그리고 상기 공정가스를 상기 챔버의 외부로 배기시키는 배기유닛과 인접한 영역 중 2 이상의 영역들일 수 있다. 상기 측정하는 단계는, 상기 2 이상의 영역으로부터 측정된 상기 소음을 비교하여 상기 영역들 간의 상기 공정가스의 유속 균일도를 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the measurement region is at least two of the region adjacent to the injection unit for injecting the process gas, the region adjacent to the substrate, and the region adjacent to the exhaust unit for exhausting the process gas out of the chamber. May be areas. The measuring may include comparing the noise measured from the two or more regions to determine a uniformity of the flow velocity of the process gas between the regions.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 측정영역은 상기 공정가스를 분사하는 분사유닛과 인접한 영역, 상기 기판과 인접한 영역, 그리고 상기 공정가스를 상기 챔버의 외부로 배기시키는 배기유닛과 인접한 영역 중 2 이상의 영역들일 수 있다. 상기 측정하는 단계는, 상기 영역들로부터 측정된 상기 저항값을 비교하여 상기 영역들 간의 상기 공정가스의 유속 균일도를 판단할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the measurement region is two of the region adjacent to the injection unit for injecting the process gas, the region adjacent to the substrate, and the region adjacent to the exhaust unit for exhausting the process gas to the outside of the chamber. It may be the above areas. In the measuring step, the uniformity of the flow velocity of the process gas between the regions may be determined by comparing the resistance values measured from the regions.

본 발명의 실시예에 의하면, 초음파 센서 및 음파 측정기를 이용하여 공정가스의 유속 균일도를 측정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the uniformity of the flow velocity of the process gas may be measured by using an ultrasonic sensor and a sound wave meter.

또한 열선 및 저항 측정기를 이용하여 공정가스의 유속 균일도를 측정할 수 있다.In addition, it is possible to measure the uniformity of the flow rate of the process gas using a hot wire and a resistance meter.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도2는 도1의 기판홀더를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도3은 도1의 서셉터를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view schematically showing the substrate holder of Fig. 1;
3 is a plan view schematically showing the susceptor of FIG.
4 is a sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치 및 이를 이용하여 공정가스의 유속을 측정하는 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 따라서 도면에서의 도시된 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다. Hereinafter, a substrate processing apparatus and a method of measuring a flow rate of a process gas using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Therefore, the shapes and the like of the illustrated components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clear explanation.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판처리장치 및 이를 이용하여 공정가스의 유속을 측정하는 방법은 엘이디(LED) 제조를 위해 사용되는 금속 유기 화학 기상 증착 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판처리장치는 반도체 칩 제조를 위해 사용되는 금속 유기 화학 기상 증착 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 기판으로는 발광다이오드의 제조 공정에 사용되는 사파이어 및 실리콘카바이드 기판을 예로 들어 설명한다. 그러나 상술한 바와 달리 기판은 반도체 집적회로의 제조 공정에 사용되는 실리콘 웨이퍼일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus and a method of measuring a flow rate of a process gas using the same will be described using, as an example, a metal organic chemical vapor deposition apparatus used for manufacturing LEDs. Alternatively, the substrate processing apparatus may be a metal organic chemical vapor deposition apparatus used for manufacturing a semiconductor chip. In the embodiments of the present invention, sapphire and silicon carbide substrates used in a manufacturing process of a light emitting diode will be described as an example of the substrate. However, unlike the above, the substrate may be a silicon wafer used in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit.

이하, 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도1은 본 발명의 실시예에 의한 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도1을 참조하면, 기판처리장치(10)는 챔버(100), 기판지지유닛(200), 분사유닛(300), 배기유닛(400), 히터(500), 그리고 유속측정유닛(600)을 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. 1 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 includes a chamber 100, a substrate support unit 200, an injection unit 300, an exhaust unit 400, a heater 500, and a flow rate measuring unit 600. Include.

챔버(100)는 원통 형상을 가지며, 그 내부에는 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 챔버(100)의 상부벽(140) 중앙에는 개구가 형성된다. 개구는 기판(W)을 챔버(100) 내의 반입 또는 반출을 위한 통로로서 기능한다. 개구는 도어(180)에 의해 개폐된다. 이와 달리 기판(W)의 반입 또는 반출을 위한 통로는 챔버(100)의 측벽(160)에 제공될 수 있다.The chamber 100 has a cylindrical shape, and provides a space in which the process proceeds. An opening is formed in the center of the upper wall 140 of the chamber 100. The opening serves as a passage for bringing in or taking out the substrate W in the chamber 100. The opening is opened and closed by the door 180. Alternatively, a passage for loading or unloading the substrate W may be provided on the sidewall 160 of the chamber 100.

기판지지유닛(200)은 기판홀더(210), 서셉터(230), 그리고 회전축(250)을 가진다.The substrate support unit 200 has a substrate holder 210, a susceptor 230, and a rotation shaft 250.

도2는 도1의 기판홀더를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도2를 참조하면, 기판홀더(210)는 기판(W)을 지지한다. 기판홀더(210)는 대체로 원판 형상을 가지며, 상면에는 홈(211)이 형성된다. 홈(211)은 기판홀더(210)의 상면 중앙에 하나가 제공된다. 선택적으로 홈(211)은 하나의 기판홀더(210)에 복수 개가 제공될 수 있다. 기판홀더(210)의 저면 중앙부에는 고정홈(215)이 형성된다.Fig. 2 is a cross-sectional view schematically showing the substrate holder of Fig. 1; Referring to Figure 2, the substrate holder 210 supports the substrate (W). The substrate holder 210 generally has a disc shape, and a groove 211 is formed on an upper surface thereof. One groove 211 is provided at the center of the upper surface of the substrate holder 210. Optionally, a plurality of grooves 211 may be provided in one substrate holder 210. A fixing groove 215 is formed in the center of the bottom surface of the substrate holder 210.

도3은 도1의 서셉터를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도3을 참조하면, 서셉터(230)는 원판의 형상을 가진다. 서셉터(230)의 상면 가장자리에는 복수의 안착홈(235)들이 형성된다. 안착홈(235)에는 기판홀더(210)가 놓여진다. 안착홈(235)들은 동일한 크기 및 형상으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 각각의 안착홈(235)은 원형으로 제공되고, 안착홈(235)은 10 개로 제공될 수 있다. 그러나 안착홈(235)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 각각의 안착홈(235)은 서로 간에 동일 간격으로 이격되게 제공된다. 안착홈(235)은 그 크기가 기판홀더(210)와 동일하거나 이보다 크게 제공될 수 있다. 안착홈(235)의 중앙부에는 상부방향을 향해 돌출된 돌기(237)가 형성된다. 안착홈(235)에 놓여진 기판홀더(210)는 이의 고정홈(215)에 돌기(237)가 삽입된다. 각각의 안착홈(235)의 상면에는 기체를 분사하는 분사홀(231)들이 형성된다. 분사홀(231)은 하나의 안착홈(235)에 복수 개가 제공될 수 있다. 각각의 분사홀(231)은 돌기(237)를 둘러싸도록 제공되며, 서로 간에 동일한 간격으로 이격되게 제공된다. 각각의 분사홀(231)은 가스를 분사한다. 안착홈(235)의 상면에는 분사홀(231)과 연결되는 안내홈(232)이 형성된다. 안내홈(232)은 분사홀(231)로부터 라운드지도록 형성된다. 안내홈(232)은 기판홀더(210)가 부유된 상태에서 회전 가능하도록 가스가 흐르는 방향을 안내한다. 서셉터(230)의 내부에는 가스공급라인(233)이 형성된다. 가스공급라인(233)은 각각의 분사홀(231)과 연결되어 가스를 공급한다. 분사홀(231)에 공급되는 가스는 질소 가스와 같은 비활성 가스일 수 있다. 3 is a plan view schematically showing the susceptor of FIG. Referring to FIG. 3, the susceptor 230 has the shape of a disc. A plurality of seating grooves 235 are formed at the top edge of the susceptor 230. The substrate holder 210 is placed in the mounting groove 235. The seating grooves 235 may be provided in the same size and shape. According to one example, each of the seating grooves 235 may be provided in a circular shape, the seating grooves 235 may be provided in ten. However, the number of seating grooves 235 is not limited thereto. Each seating groove 235 is provided spaced apart from each other at equal intervals. The mounting groove 235 may be provided with the same size or larger than the substrate holder 210. A protrusion 237 protruding upward is formed at the center of the seating recess 235. The substrate holder 210 placed in the seating groove 235 has a protrusion 237 inserted into the fixing groove 215 thereof. Injection holes 231 for injecting gas are formed in an upper surface of each of the mounting grooves 235. A plurality of injection holes 231 may be provided in one seating groove 235. Each injection hole 231 is provided to surround the protrusion 237 and is spaced apart from each other at the same interval. Each injection hole 231 injects gas. A guide groove 232 connected to the injection hole 231 is formed on an upper surface of the seating groove 235. The guide groove 232 is formed to be rounded from the injection hole 231. The guide groove 232 guides a direction in which gas flows so as to be rotatable in a floating state of the substrate holder 210. The gas supply line 233 is formed in the susceptor 230. The gas supply line 233 is connected to each injection hole 231 to supply gas. The gas supplied to the injection hole 231 may be an inert gas such as nitrogen gas.

회전축(250)은 서셉터(230)를 회전시킨다. 회전축(250)은 중공의 원통 형상을 가진다. 회전축(250)은 서셉터(230)의 저면 중앙에 결합되고, 회전축(250)에는 모터(270)가 결합된다. 모터(270)의 회전력은 회전축(250)을 통해 서셉터(230)로 전달된다. 회전축(250)과 서셉터(230)는 중심축을 중심으로 회전된다.The rotation shaft 250 rotates the susceptor 230. The rotating shaft 250 has a hollow cylindrical shape. The rotating shaft 250 is coupled to the center of the bottom surface of the susceptor 230, and the motor 270 is coupled to the rotating shaft 250. The rotational force of the motor 270 is transmitted to the susceptor 230 through the rotation shaft 250. The rotation shaft 250 and the susceptor 230 are rotated about the central axis.

분사유닛(300)은 기판지지유닛(200)에 지지된 기판(W) 상으로 공정 가스를 공급한다. 분사유닛(300)은 원통 형상으로 제공된다. 분사유닛(300)은 도어(180)에 고정결합된다. 분사유닛(300)은 그 저면이 서셉터(230)의 상면과 마주보도록 배치된다. 분사유닛(300)의 폭은 서셉터(230)의 상면보다 작게 제공된다. 상부에서 바라볼 때 분사유닛(300)과 안착홈(235)은 서로 중첩되지 않도록 제공된다. 분사유닛(300)의 외측면에는 복수의 토출홀(311)이 형성된다. 토출홀(311)들은 분사유닛(300)의 원주방향을 따라 형성된다. 토출홀(311)은 서로 간에 동일한 간격으로 이격되게 제공된다. 각각의 토출홀(311)은 서로 동일한 크기로 제공된다. 분사유닛(300)은 각각의 토출홀(311)을 통해 기판(W) 상으로 공정가스를 공급한다. 분사유닛(300)의 내부에는 냉각수가 흐르는 라인이 형성된다. 냉각수는 분사유닛(300) 내에서 공정가스들이 서로 반응하는 것을 방지한다. 또한 냉각수는 공정 진행 시 발생되는 반응부산물이 분사유닛(300)의 외측면에 부착되는 것을 방지한다. The injection unit 300 supplies a process gas onto the substrate W supported by the substrate support unit 200. Injection unit 300 is provided in a cylindrical shape. The injection unit 300 is fixedly coupled to the door 180. The injection unit 300 is disposed such that the bottom thereof faces the top surface of the susceptor 230. The width of the injection unit 300 is provided smaller than the upper surface of the susceptor 230. When viewed from the top of the injection unit 300 and the mounting groove 235 is provided so as not to overlap each other. A plurality of discharge holes 311 are formed on the outer surface of the injection unit 300. The discharge holes 311 are formed along the circumferential direction of the injection unit 300. The discharge holes 311 are spaced apart from each other at equal intervals. Each discharge hole 311 is provided in the same size with each other. The injection unit 300 supplies a process gas onto the substrate W through each discharge hole 311. Inside the injection unit 300 is formed a line through which cooling water flows. The cooling water prevents the process gases from reacting with each other in the injection unit 300. In addition, the cooling water prevents the reaction by-products generated during the process from being attached to the outer surface of the injection unit 300.

상술한 바와 달리, 분사유닛(300)은 토출홀(311)이 저면에 형성되어 공정가스를 상하방향으로 분사하는 샤워헤드로 제공될 수 있다. 또한 분사유닛(300)은 챔버(100)의 측벽(160)에 형성된 노즐로 제공될 수 있다.Unlike the above-described method, the injection unit 300 may be provided as a shower head in which a discharge hole 311 is formed at a bottom thereof and injects process gas in a vertical direction. In addition, the injection unit 300 may be provided as a nozzle formed on the side wall 160 of the chamber 100.

배기유닛(400)은 서셉터(230) 및 회전축(250)을 감싸는 링 형상으로 제공된다. 배기유닛(400)은 배기링(410), 배기관(430), 그리고 펌프(450)를 가진다. 배기링(410)은 링 형상으로 제공되며, 서셉터(230)를 감싸도록 배치된다. 배기링(410)의 내측면은 서셉터(230)와 인접하게 위치된고, 배기링(410)의 외측면은 챔버(100)의 측벽(160)과 인접하게 위치된다. 배기링(410)의 상단은 서셉터(230)의 상면과 동일하거나 이보다 낮게 배치된다. 배기링(410)의 상면에는 복수의 배기홀(411)들이 형성된다. 배기홀(411)들은 배기링(410)의 원주방향을 따라 일정 간격으로 이격되게 형성된다. 배기링(410)의 저면에는 배기관(430)이 연결된다. 펌프(450)는 배기관(430)에 설치되며, 배기관(430)의 내부 압력을 조절한다. 펌프(450)로부터 제공되는 압력에 의해 챔버(100) 내에 발생된 공정부산물은 배기링(410) 내로 유입한 후, 배기관(430)을 통해 외부로 배출된다. The exhaust unit 400 is provided in a ring shape surrounding the susceptor 230 and the rotation shaft 250. The exhaust unit 400 has an exhaust ring 410, an exhaust pipe 430, and a pump 450. The exhaust ring 410 is provided in a ring shape and is arranged to surround the susceptor 230. An inner side surface of the exhaust ring 410 is positioned adjacent to the susceptor 230, and an outer side surface of the exhaust ring 410 is positioned adjacent to the sidewall 160 of the chamber 100. The upper end of the exhaust ring 410 is disposed equal to or lower than the upper surface of the susceptor 230. A plurality of exhaust holes 411 are formed on the upper surface of the exhaust ring 410. The exhaust holes 411 are formed to be spaced apart at regular intervals along the circumferential direction of the exhaust ring 410. The exhaust pipe 430 is connected to the bottom of the exhaust ring 410. The pump 450 is installed in the exhaust pipe 430 and adjusts the internal pressure of the exhaust pipe 430. Process by-products generated in the chamber 100 by the pressure provided from the pump 450 flows into the exhaust ring 410 and then is discharged to the outside through the exhaust pipe 430.

히터(500)는 서셉터(230)의 하부에 설치된다. 히터(500)는 회전축(250)을 나선 형상으로 감싸도록 배치되고, 서셉터(230)의 저면과 평행하게 제공된다. 히터(500)는 서셉터(230)에 지지된 기판을 공정 온도로 가열한다. 예컨대, 히터(500)로는 고주파(RF : Radio Frequency) 코일과 같은 가열 수단이 사용될 수 있다.The heater 500 is installed below the susceptor 230. The heater 500 is disposed to surround the rotation shaft 250 in a spiral shape and is provided in parallel with the bottom surface of the susceptor 230. The heater 500 heats the substrate supported by the susceptor 230 to a process temperature. For example, a heating means such as a radio frequency (RF) coil may be used as the heater 500.

유속측정유닛(600)은 챔버(100) 내 측정영역에서 공정가스의 유속을 측정한다. 측정영역은 분사유닛(300)과 인접한 영역, 기판(W)과 인접한 영역, 그리고 배기유닛(400)과 인접한 영역 중 어느 하나 또는 전체 영역일 수 있다.The flow rate measuring unit 600 measures the flow rate of the process gas in the measurement region in the chamber 100. The measurement area may be any or all of an area adjacent to the injection unit 300, an area adjacent to the substrate W, and an area adjacent to the exhaust unit 400.

본 발명의 실시예에 의하면, 유속측정유닛(600)은 초음파 센서(611-615) 및 음파 측정기(631-635)를 가진다. 초음파 센서(611-615)는 측정영역에 설치되어 측정영역으로 초음파를 발생시킨다. 측정영역이 복수로 제공되는 경우, 초음파 센서(611-615)는 각 측정영역에 설치된다. 초음파 센서(611-615)는 초음파와 공정가스가 수직한 방향으로 산란되도록 초음파를 발생시킨다. 예컨대, 초음파 센서(611-615)는 초음파를 상하방향으로 발생시킬 수 있다. 이는 초음파와 공정가스가 산란 시 공정가스의 흐름에 대한 영향을 최소화시키기 위함이다.According to the embodiment of the present invention, the flow rate measuring unit 600 has an ultrasonic sensor (611-615) and a sound wave measuring device (631-635). The ultrasonic sensors 611-615 are installed in the measurement area to generate ultrasonic waves in the measurement area. When a plurality of measurement areas are provided, the ultrasonic sensors 611-615 are provided in each measurement area. The ultrasonic sensors 611-615 generate ultrasonic waves so that the ultrasonic waves and the process gas are scattered in the vertical direction. For example, the ultrasonic sensors 611-615 may generate ultrasonic waves in the vertical direction. This is to minimize the impact on the flow of the process gas when the ultrasonic wave and the process gas scattering.

음파 측정기(631-635)는 초음파와 공정가스가 산란 시 발생되는 소음을 측정한다. 공정가스의 유속과 발생되는 소음은 비례한다. 음파 측정기(631-635)는 각 영역에서 측정된 소음을 특정 단위로 수치화한다. 수치화된 소음을 비교하여 각 영역 간의 공정가스의 유속을 판단한다. 예컨대, 단위는 데시벨(db)일 수 있다. The sound wave detector 631-635 measures noise generated when the ultrasonic waves and the process gas are scattered. The flow rate of process gas and the noise generated are proportional. The sonic measuring devices 631-635 quantify the noise measured in each area in specific units. Compare the numerical noise to determine the flow rate of the process gas between each zone. For example, the unit may be decibels (db).

도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도4를 참조하면, 유속측정유닛(600)은 열선(651-655) 및 저항 측정기(670)를 가진다. 열선(651-655)은 공정가스가 통과되는 경로에 링 형상으로 설치된다. 예컨대, 열선(651-655)은 각 측정영역에 설치된다. 공정가스는 열선(651-655)을 통과 시 공정가스와 열선(651-655)은 열 교환이 이루어진다. 이로 인해 열선(651-655)의 온도는 변화되고, 열선(651-655)의 저항값은 변화된다.4 is a sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the flow rate measuring unit 600 has hot wires 651-655 and a resistance meter 670. The hot wires 651-655 are installed in a ring shape on a path through which the process gas passes. For example, the hot wires 651-655 are provided in each measurement area. When the process gas passes through the hot wires 651-655, the process gas and the hot wires 651-655 undergo heat exchange. As a result, the temperature of the hot wires 651-655 changes, and the resistance value of the hot wires 651-655 changes.

저항 측정기(670)는 변화되는 열선(651-655)의 저항값을 측정한다. 저항 측정기(670)는 측정영역에 설치된 열선(651-655)의 저항값을 측정하고, 이를 비교한다. 공정가스의 유속에 따라 각각의 열선(651-655)은 서로 상이한 저항값을 가진다. 각각의 변화된 저항값을 통해 각 영역 간의 공정가스의 유속 균일도를 판단한다.The resistance meter 670 measures resistance values of the heating wires 651 to 655 that are changed. The resistance meter 670 measures the resistance values of the heating wires 651-655 installed in the measurement area and compares them. The heating wires 651 to 655 have different resistance values according to the flow rate of the process gas. The uniformity of the flow velocity of the process gas between the respective regions is determined based on the changed resistance values.

상술한 바와 달리 공정가스는 시뮬레이션을 통해 그 유속을 측정할 수 있다. 그러나 시뮬레이션을 통한 결과는 장치의 구조 및 온도 편차와 같은 다양한 공정 조건에 따라 실제 사용되는 장치에 적용이 어렵다.Unlike the above, the process gas can measure its flow rate through simulation. However, the results of simulations are difficult to apply to actual devices depending on various process conditions such as device structure and temperature deviation.

그러나 본 발명의 실시예에 의한 기판처리장치(10)를 이용하여 공정가스의 유속을 측정하면, 공정가스의 유속 균일도를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.However, when the flow rate of the process gas is measured using the substrate processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention, the flow rate uniformity of the process gas can be measured more precisely.

100: 챔버 300: 분사유닛
400: 배기유닛 611-615: 초음파 센서
631-635: 음파 측정기 651-655: 열선
670: 저항 측정기100: chamber 300: injection unit
400: exhaust unit 611-615: ultrasonic sensor
631-635: Sonar 651-655: Hot wire
670: resistance meter

Claims (2)

챔버 내에 공정가스를 공급하는 단계와;
상기 챔버 내의 측정영역에 제공된 초음파 센서가 상기 측정영역으로 초음파를 발생하는 단계와;
상기 공정가스와 산란된 상기 초음파로부터 발생된 소음을 음파 측정기가 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유속측정방법.Supplying a process gas into the chamber;
Generating an ultrasonic wave to the measuring area by an ultrasonic sensor provided in the measuring area in the chamber;
And a sound wave measuring device measuring noise generated from the ultrasonic waves scattered from the process gas. 제1항에 있어서,
상기 측정영역은 상기 공정가스를 분사하는 분사유닛과 인접한 영역, 상기 기판과 인접한 영역, 그리고 상기 공정가스를 상기 챔버의 외부로 배기시키는 배기유닛과 인접한 영역 중 2 이상의 영역들이며,
상기 측정하는 단계는,
상기 2 이상의 영역으로부터 측정된 상기 소음을 비교하여 상기 영역들 간의 상기 공정가스의 유속 균일도를 판단하는 것을 특징으로 하는 유속측정방법.The method of claim 1,
The measurement region is at least two of the region adjacent to the injection unit for injecting the process gas, the region adjacent to the substrate, and the region adjacent to the exhaust unit for exhausting the process gas to the outside of the chamber,
Wherein the measuring step comprises:
And comparing the noise measured from the two or more regions to determine the uniformity of the flow velocity of the process gas between the regions.
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