KR20190022183A - Apparatus providing gas to chamber for manufacturing semiconductor and chamber for manufacturing semiconductor including the same - Google Patents

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Abstract

A gas supply apparatus of a chamber for manufacturing a semiconductor includes: a gas supply pipe formed to penetrate a side wall part of the chamber having a reaction space therein in a longitudinal direction and supplying process gas into the chamber; a heating unit installed on the outer circumferential surface of the gas supply pipe so as to heat the process gas to a predetermined temperature; a temperature measuring unit installed on the outer circumferential surface of the gas supply pipe so as to measure the temperature of the process gas; and a control unit controlling the heating unit in accordance with the temperature measured by the temperature measuring unit.

Description

반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조용 챔버{Apparatus providing gas to chamber for manufacturing semiconductor and chamber for manufacturing semiconductor including the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gas supply apparatus for a semiconductor manufacturing chamber,

본 발명은 반도체 제조용 챔버내 가스 공급 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정에서 사용하는 가스를 일정온도로 균일하게 유지한 상태로 챔버에 공급하여 반도체 제조 효율을 향상시킬 수 있는 가스 공급 장치 및 반도체 제조용 챔버에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gas supply technology in a chamber for manufacturing semiconductors, and more particularly, to a gas supply apparatus for supplying gas to a chamber in a state in which a gas used in a semiconductor manufacturing process is uniformly maintained at a predetermined temperature, And a chamber for producing a semiconductor.

반도체 제조 공정에서 웨이퍼 상에 포토 공정, 식각 공정, 확산 공정, 화학기상증착 공정, 이온 주입 공정 및 금속 증착 공정 등의 다양한 공정을 선택적 및 반복적으로 수행하게 되며, 이를 위해 챔버 내부로 공정 가스를 공급하게 된다. In the semiconductor manufacturing process, various processes such as a photolithography process, an etching process, a diffusion process, a chemical vapor deposition process, an ion implantation process, and a metal deposition process are selectively and repeatedly performed on a wafer. .

이때, 액상 소스로부터 기화된 가스를 기화 장치에서 챔버로 공급하는 과정에서 기화 온도를 유지하지 못하면 기화된 가스가 다시 액화되거나 가스가 반응하여 가스 유로 내에 파티클을 유발함으로써 반도체 제조 수율을 떨어뜨린다. At this time, if the vaporization temperature is not maintained in the process of supplying the vaporized gas from the liquid source to the chamber from the vaporizer, the vaporized gas is again liquefied or the gas reacts to cause particles in the gas flow path, thereby lowering the yield of semiconductor manufacturing.

따라서 기화 장치로부터 공정이 이루어지는 챔버까지 가스를 공급함에 있어서 온도를 균일하게 유지하는 것이 매우 중요하다. Therefore, it is very important to maintain the temperature uniformly in supplying the gas from the vaporizer to the chamber where the process is performed.

종래 개시된 가스 공급 장치는 한국공개 특허 제10-2008-0070893호에 개시된 블록히터가 장착된 가스라인을 갖는 반도체 제조장치, 한국등록 특허 제10-0688780호에 개시된 반도체 소자 제조를 위한 이온주입공정에 사용되는 고체소스의 기화장치 및 일본등록 특허 제5967845호에 개시된 기판 처리 장치, 반도체 장치 제조 방법 및 프로그램을 포함한다. Conventionally disclosed gas supply apparatuses include a semiconductor manufacturing apparatus having a gas line equipped with a block heater disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0070893, an ion implantation process for manufacturing a semiconductor device disclosed in Korean Patent No. 10-0688780 A vaporizer for a solid source to be used, and a substrate processing apparatus, a semiconductor device manufacturing method, and a program described in Japanese Patent Registration No. 5967845.

보다 구체적으로, 이러한 종래의 가스 공급 장치는 아래에서 설명한다.More specifically, such a conventional gas supply apparatus is described below.

한국공개 특허 제10-2008-0070893호는 반도체 제조공정 중 금속유기 화학기상증착(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공정에서 사용하는 기화 액상가스 운송장치의 가스라인을 전체적으로 일정온도로 균일하게 가열 유지시키는 기술로써, 기화장치에서 기화된 가스의 챔버로의 유입중 기화온도를 유지할 수 있도록 가스라인에 블록형 히터를 장착한 것을 특징으로 하는 기술을 개시한다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0070893 discloses a method of uniformly heating and maintaining a gas line of a vaporized liquid gas transportation device used in a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) Discloses a technique in which a block heater is attached to a gas line so as to maintain the vaporization temperature during the flow of vaporized gas from the vaporizer into the chamber.

한국등록 특허 제10-0688780호는 반도체 소자 제조를 위한 이온주입공정에 사용되는 고체 소스의 기화장치에 관한 것으로, 반도체 소자의 제조를 위한 이온주입공정에 사용되는 고체소스의 기화장치에 있어서, 고체소스가 채워지며, 일측에 가스방출구가 마련되는 가스 바틀과, 가스 바틀의 외주면을 감싸도록 설치되어 가스 바틀을 가열하는 히팅 수단과, 가스 바틀 내부 온도를 측정하여 감지신호로서 출력하는 온도 센서와, 온도 센서로부터 출력되는 감지신호를 수신하며, 히팅 수단을 제어하는 온도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술을 개시한다.Korean Patent No. 10-0688780 relates to a device for vaporizing a solid source used in an ion implantation process for manufacturing a semiconductor device, and in a device for vaporizing a solid source used in an ion implantation process for manufacturing a semiconductor device, A heating means for heating the gas bottle, a temperature sensor for measuring the internal temperature of the gas bottle and outputting the detected temperature as a sensing signal, And a temperature control unit for receiving the detection signal output from the temperature sensor and controlling the heating means.

일본등록 특허 제5967845호는 반응관 내에서의 처리 가스의 재액화를 억제하는 기술에 관한 것으로, 복수의 기판을 수용하고, 반응물을 용매에 용해시킨 용액을 기화 또는 미스트화한 가스가 공급되는 반응관과, 상기 반응관을 폐색하는 덮개체와, 상기 복수의 기판을 가열하는 제1 가열부와, 상기 덮개체 상면에 설치된 열전도체와, 상기 반응관의 외측 측면에 설치되고, 상기 덮개체 부근을 흐르는 상기 가스를 가열하는 제2 가열부와, 상기 덮개체 하면에 설치되어 상기 덮개체를 가열하는 발열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기술을 개시한다.Japanese Patent No. 5967845 relates to a technique for suppressing the re-liquefaction of a process gas in a reaction tube. The process includes a step of accommodating a plurality of substrates and performing a reaction in which a gas obtained by dissolving a reactant in a solvent is vaporized or misted A first heating part for heating the plurality of substrates; a heat conductor provided on an upper surface of the lid; and a heat conductor provided on an outer side surface of the reaction tube, And a heating element which is provided on a lower surface of the lid body and heats the lid body.

한국공개 특허 제10-2008-0070893호 (2008.08.01)Korean Patent Publication No. 10-2008-0070893 (2008.08.01) 한국등록 특허 제10-0688780호 (2007.02.22)Korean Patent No. 10-0688780 (Feb. 22, 2007) 일본등록 특허 제5967845호 (2004.06.18)Japanese Patent No. 5967845 (Jun. 18, 2004)

본 발명의 일 실시예는 반도체 제조 공정에서 사용하는 가스를 일정온도로 균일하게 유지한 상태로 챔버에 공급하여 반도체 제조 효율을 향상시킬 수 있는 가스 공급 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조용 챔버를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a gas supply device capable of improving the semiconductor manufacturing efficiency by supplying a gas used in a semiconductor manufacturing process in a state in which the gas is uniformly maintained at a predetermined temperature and a chamber for manufacturing a semiconductor including the same .

본 발명의 일 실시예는 가스 공급관에 가열부를 착탈가능하게 부착함으로써 챔버로부터 가스 공급관을 분리하여 가스 공급관을 교체하거나 세정할 때 가스 공급관으로부터 가열부의 분리가 용이한 가스 공급 장치 및 이를 포함하는 반도체 제조용 챔버를 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention relates to a gas supply apparatus for detaching a heating section from a gas supply pipe when the gas supply pipe is detached from the chamber by detachably attaching a heating section to the gas supply pipe to replace or clean the gas supply pipe, Lt; / RTI > chamber.

본 발명의 일 실시예에서, 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치는 내부에 반응 공간이 형성되는 챔버의 측벽을 종방향으로 관통하여 형성되고, 상기 챔버의 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급관, 상기 공정 가스를 소정의 온도로 가열하도록 상기 가스 공급관의 외주면에 설치되는 가열부, 상기 공정 가스의 온도를 측정하도록 상기 가스 공급관에 설치되는 온도 측정부, 및 상기 온도 측정부에서 측정된 온도에 따라 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the gas supply device of the chamber for manufacturing a semiconductor includes a gas supply pipe which is formed through a sidewall of a chamber in which a reaction space is formed in a longitudinal direction and supplies a process gas into the chamber, A heating unit provided on an outer circumferential surface of the gas supply pipe so as to heat the gas to a predetermined temperature; a temperature measurement unit installed in the gas supply pipe to measure a temperature of the process gas; And a control unit for controlling the operation of the unit.

일 실시예에서, 상기 가열부는 상기 가스 공급관의 외주면에 설치되는 히터 및 상기 히터의 외측면에 설치되고 연성 금속 재질로 이루어진 베이스 기판을 포함할 수 있다. In one embodiment, the heating unit may include a heater provided on an outer circumferential surface of the gas supply pipe, and a base substrate formed on an outer surface of the heater and made of a soft metal material.

일 실시예에서, 상기 가열부는 상기 베이스 기판과 상기 히터 사이에 단열재를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the heating unit may further include a heat insulating material between the base substrate and the heater.

일 실시예에서, 상기 히터는 폴리이미드 필름 히터, 카트리지 히터 또는 몰딩형 히터로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the heater may comprise a polyimide film heater, a cartridge heater, or a molded heater.

일 실시예에서, 상기 가열부는 상기 가열부가 상기 가스 공급관에 착탈가능하게 결합하도록 양측에 형성되는 체결수단을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the heating unit may further include fastening means formed on both sides so that the heating unit is detachably coupled to the gas supply pipe.

일 실시예에서, 상기 히터는 상기 가스 공급관의 길이 방향으로 분리되고, 상기 베이스 기판이 상기 히터의 분리된 부분을 감싸면서 탄성 결합하여 상기 히터를 상기 가스 공급관에 부착시킬 수 있다.In one embodiment, the heater is separated in the longitudinal direction of the gas supply pipe, and the base substrate elastically couples the separated portion of the heater to attach the heater to the gas supply pipe.

일 실시예에서, 상기 가열부는 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 일면에 배치되는 제1 폴리이미드 필름, 상기 제1 폴리이미드 필름 상에 도포되는 열차단제, 상기 열차단제 상에 배치되는 제2 폴리이미드 필름, 상기 제2 폴리이미드 필름 상에 배치되는 히터, 및 상기 히터를 덮는 제3 폴리이미드 필름을 포함할 수 있다.In one embodiment, the heating unit includes a base substrate, a first polyimide film disposed on one side of the base substrate, a heat blocker applied on the first polyimide film, a second polyimide film disposed on the heat blocker, A heater disposed on the second polyimide film, and a third polyimide film covering the heater.

일 실시예에서, 상기 온도 측정부는 상기 가스 공급관의 외주면에 설치되는 제1 온도 센서, 또는 상기 가스 공급관의 상단부 또는 하단부 내주면에 설치되는 제2 온도 센서를 포함할 수 있다. In one embodiment, the temperature measuring unit may include a first temperature sensor installed on an outer circumferential surface of the gas supply pipe, or a second temperature sensor installed on an inner circumference of an upper end or a lower end of the gas supply pipe.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 가스 공급관 내 공정 가스의 초기 설정 온도(Ts)와 상기 온도 측정부에서 측정된 온도(Tc)의 차이(△T)에 대하여 상기 가열부의 가열 시간(t)을 다음의 수학식을 통해 정의할 수 있다. In one embodiment, the controller is initially set temperature (T s) and the temperature of the temperature measured in the measuring section (T c) the heating time (t said heating element with respect to the difference (△ T) of within the process gas and the gas supply tube ) Can be defined by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, t는 상기 가열부의 가열 시간, L은 상기 가스 공급관의 길이, △T는 Ts와 Tc의 차이(Ts-Tc)이다. Here, t is the heating time of the heating portion, L is the length of the gas supply pipe, and ΔT is the difference (T s -T c ) between T s and T c .

time(△T)는 상기 가스 공급관 및 상기 가열부의 특성과 △T에 따라 결정되는 함수로서 다음의 수학식에 의해 정의될 수 있다. The time (DELTA T) is a function determined according to the characteristics of the gas supply pipe and the heating part and DELTA T, and can be defined by the following equation.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, P는 상기 가열부의 전력, R은 상기 가스 공급관의 내경, k는 상기 가스 공급관의 열전도율이다. Here, P is the electric power of the heating unit, R is the inner diameter of the gas supply pipe, and k is the thermal conductivity of the gas supply pipe.

본 발명의 일 실시예에서, 반도체 제조용 챔버는 상기한 가스 공급 장치 중 어느 하나를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the chamber for semiconductor fabrication may comprise any of the gas supply devices described above.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치는 반도체 제조 공정에서 사용하는 가스를 일정온도로 균일하게 유지한 상태로 챔버에 공급하여 반도체 제조 효율을 향상시킬 수 있다.The gas supply device for the semiconductor manufacturing chamber according to the embodiment of the present invention can improve the semiconductor manufacturing efficiency by supplying the gas used in the semiconductor manufacturing process to the chamber while keeping the gas uniformly maintained at a predetermined temperature.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치는 가스 공급관에 가열부를 착탈가능하게 부착함으로써 챔버로부터 가스 공급관을 분리하여 가스 공급관을 교체하거나 세정할 때 가스 공급관으로부터 가열부의 분리가 용이하게 할 수 있다.The gas supply device of the chamber for semiconductor manufacturing according to an embodiment of the present invention detachably attaches the heating part to the gas supply pipe so that the gas supply pipe is separated from the chamber to easily separate the heating part from the gas supply pipe when cleaning or replacing the gas supply pipe can do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 챔버를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 가스 공급 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 가열부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치에서 가열부의 체결 방식의 예시를 나타내는 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a chamber for manufacturing a semiconductor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing the gas supply apparatus of Fig. 1;
3 is a cross-sectional view showing the heating unit of Fig.
4 is a view showing a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing an example of a fastening method of a heating unit in a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다 거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effects.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

각 구성에 있어서 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 구성들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 구성은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 구성될 수 있다. In each configuration, the identification codes (e.g., a, b, c, etc.) are used for convenience of description, and the identification codes do not describe the order of the respective configurations. Otherwise, it can be configured differently from the specified order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조용 챔버를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 있는 가스 공급 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 있는 가열부를 나타내는 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a chamber for manufacturing a semiconductor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a gas supply apparatus in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view showing a heating unit in FIG.

도 1을 참조하면, 반도체 제조용 챔버(100)는 식각 공정 및 증착 공정 등의 다양한 공정이 이루어지는 곳으로, 내부에 반응 공간이 형성되는 챔버 본체(110), 챔버 본체(110)의 상부를 덮는 상부 플레이트(120), 및 챔버 내부의 반응 공간에 공정 가스를 공급하는 가스 공급 장치(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the semiconductor manufacturing chamber 100 includes a chamber body 110 in which a reaction space is formed, and an upper portion (not shown) that covers an upper portion of the chamber body 110, A plate 120, and a gas supply device 130 for supplying a process gas to the reaction space inside the chamber.

챔버 본체(110)는 바닥부(111), 측벽부(112), 및 반응 공간부(113)를 포함한다. The chamber body 110 includes a bottom portion 111, a side wall portion 112, and a reaction space portion 113.

바닥부(111)는 원형의 판 형상으로 이루어지며, 챔버 본체(110)의 바닥면을 형성한다.The bottom portion 111 is formed in the shape of a circular plate and forms the bottom surface of the chamber body 110.

측벽부(112)는 바닥부(111)의 가장자리 전체로부터 상측으로 연장 형성된다. 측벽부(112)는 전체적으로 양측이 개방된 실린더 형상으로 이루어진다. The side wall portion 112 extends upward from the entire edge of the bottom portion 111. The side wall portion 112 is formed in a cylindrical shape with both sides opened.

반응 공간부(113)는 바닥부(111) 및 측벽부(112)에 의해 형성된 챔버 본체(110)의 내부공간으로서, 반응 공간부(113)는 상측으로 개방되게 형성되며, 상부 플레이트(120)에 의해 폐쇄된다. 반응 공간부(113)에서는 반도체 제조 공정이 진행된다.The reaction space part 113 is an internal space of the chamber body 110 formed by the bottom part 111 and the side wall part 112. The reaction space part 113 is opened upward, Lt; / RTI > In the reaction space 113, a semiconductor manufacturing process is performed.

반응 공간부(113) 내의 하부에는 스테이지(114)가 구비된다. 스테이지(114)는 기판(S)을 지지하도록 구성되며, 기판(S)이 스테이지(114)에 안착된 상태에서 공정이 이루어질 수 있다. 또한, 도 1에 구체적으로 도시되어 있지는 않으나 스테이지(114)의 내부에는 히터(미도시)와 같은 온도 조절 부재가 구비되어 기판 처리 공정 중 기판의 온도를 조절하도록 구성할 수 있다.A stage 114 is provided in the lower part of the reaction space part 113. The stage 114 is configured to support the substrate S and the process can be performed with the substrate S placed on the stage 114. [ 1, a temperature adjusting member such as a heater (not shown) may be provided inside the stage 114 to adjust the temperature of the substrate during the substrate processing process.

스테이지(114)의 하부에는 리프팅부(115)가 배치된다. 리프팅부(115)는 바닥부(111)를 상하방향으로 관통하여 형성되며, 위 또는 아래로 이동 가능하도록 배치된다. 리프팅부(115)가 위 또는 아래로 이동함에 따라 스테이지(114) 또한 리프팅부(115)에 연동되어 위 또는 아래로 이동한다. 리프팅부(115)에는 각종 밸브(미도시), 유량측정기(미도시) 및 펌프(미도시) 등이 결합되어 있다. A lifting portion 115 is disposed below the stage 114. The lifting part 115 is formed to penetrate the bottom part 111 in the vertical direction and is arranged to be movable up or down. As the lifting portion 115 moves up or down, the stage 114 also moves up or down in association with the lifting portion 115. [ Various valves (not shown), a flow meter (not shown), and a pump (not shown) are coupled to the lifting portion 115.

상부 플레이트(120)는 덮개부(121), 가스 라인(122), 및 샤워 헤드(123)를 포함한다. The top plate 120 includes a lid 121, a gas line 122, and a showerhead 123.

덮개부(121)는 챔버 본체(110)에 착탈 가능하게 결합하며, 챔버 본체(110)의 측벽부(112)와 결합하여 반응 공간을 형성한다. The lid part 121 is detachably coupled to the chamber body 110 and is coupled with the side wall part 112 of the chamber body 110 to form a reaction space.

가스 라인(122)은 덮개부(121)의 내부에 관통 형성되며 샤워 헤드(123)에 공정 가스를 공급한다. 따라서 가스 라인(122)의 일단은 샤워 헤드(123)에 연결되고, 타단은 가스 공급 장치(130)와 연결된다. The gas line 122 penetrates the inside of the lid 121 and supplies the process gas to the showerhead 123. Thus, one end of the gas line 122 is connected to the showerhead 123, and the other end is connected to the gas supply device 130.

샤워 헤드(123)는 덮개부(121)의 하부에 결합되어 스테이지(114)와 마주하도록 배치된다. 샤워 헤드(123)는 가스 라인(122)을 통해 유입되는 공정 가스를 반응 공간부(113)로 분사한다. The shower head 123 is coupled to the lower part of the lid part 121 and is arranged to face the stage 114. The showerhead 123 injects the process gas introduced through the gas line 122 into the reaction space part 113.

도 1 및 도 2를 참조하면, 가스 공급 장치(130)는 가스 공급관(131), 가열부(132), 온도 측정부(133), 및 제어부(134)를 포함한다. 1 and 2, the gas supply device 130 includes a gas supply pipe 131, a heating unit 132, a temperature measurement unit 133, and a control unit 134.

가스 공급관(131)은 챔버 본체(110)의 측벽부(112)를 종방향으로 관통하여 형성된다. 즉, 가스 공급관(131)은 가스 피드 쓰루(gas feed through)의 형태를 가진다. The gas supply pipe 131 is formed by vertically penetrating the side wall portion 112 of the chamber body 110. That is, the gas supply pipe 131 has the form of a gas feed through.

가스 공급관(131)의 상단 및 하단에는 챔버 본체(110)의 측벽부(112)와 분리 및 결합이 가능하도록 결합 수단(135, 136)이 구비된다. 가스 공급관(131)의 상단부는 제1 결합 수단(135)에 의해 측벽부(112)에 걸쳐지고, 하단부는 제2 결합 수단(136)에 의해 너트 결합할 수 있다. 따라서 가스 공급관(131)의 세정이나 교체를 위해 챔버 본체(110)로부터 가스 공급관(131)의 분리 및 결합이 용이하게 된다. The upper and lower ends of the gas supply pipe 131 are provided with engaging means 135 and 136 for separating and engaging with the side wall portion 112 of the chamber body 110. The upper end portion of the gas supply pipe 131 may be connected to the side wall portion 112 by the first coupling means 135 and the lower end portion may be connected to the nut by the second coupling means 136. Therefore, the gas supply pipe 131 can be easily separated and coupled from the chamber main body 110 for cleaning or replacing the gas supply pipe 131.

가스 공급관(131)의 상단은 챔버 본체(110)와 상부 플레이트(120)의 결합시 가스 라인(122)과 연결되고, 하단은 챔버 외부의 가스 저장조(미도시)로부터 공급되는 공정 가스의 유로(P)와 연결된다. The upper end of the gas supply pipe 131 is connected to the gas line 122 when the chamber body 110 and the upper plate 120 are coupled to each other and the lower end of the gas supply pipe 131 is connected to a flow path of the process gas supplied from a gas reservoir P).

도 2에 도시된 바와 같이, 가열부(132)는 가스 공급관(131)의 외주면에 설치되고, 가스 공급관(131)에 착탈 가능하게 결합할 수 있다. 따라서 가스 공급관(131)의 세정이나 교체시 가열부(132)를 분리하였다가 다시 결합할 수 있다. 가열부(132)는 가스 공급관(131) 내의 가스를 소정의 온도로 가열하도록 전선(미도시)을 통해 전원부(미도시)에 연결된다. 2, the heating unit 132 may be installed on the outer circumferential surface of the gas supply pipe 131, and may be detachably coupled to the gas supply pipe 131. Therefore, when cleaning or replacing the gas supply pipe 131, the heating unit 132 can be detached and then coupled again. The heating unit 132 is connected to a power source (not shown) through an electric wire (not shown) so as to heat the gas in the gas supply pipe 131 to a predetermined temperature.

도 3을 참조하면, 가열부(132)는 베이스 기판(132a), 단열재(132b), 히터(132c), 및 보호막(132d)을 포함할 수 있다. 여기서 단열재(132b) 및 보호막(132d)은 선택 사항이며 필수 사항은 아니다. 다만, 단열재(132b)는 가스 공급관(131)의 열 손실을 방지하기 위하여 구비하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 3, the heating unit 132 may include a base substrate 132a, a heat insulating material 132b, a heater 132c, and a protective film 132d. Here, the heat insulating material 132b and the protective film 132d are optional and not required. However, it is preferable that the heat insulating material 132b is provided to prevent heat loss of the gas supply pipe 131.

베이스 기판(132a)은 가열부(132)의 최외측에 배치되며, 가열부(132)의 결합시 탄성 결합하도록 판 스프링과 같은 연성 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The base substrate 132a is disposed on the outermost side of the heating part 132 and is preferably made of a flexible metal material such as a leaf spring so as to be elastically coupled when the heating part 132 is coupled.

단열재(132b)는 제1 폴리이미드 필름, 열차단제, 및 제2 폴리이미드 필름을 포함할 수 있다. 즉, 제1 폴리이미드 필름 상에 열차단제를 도포하고, 그 위에 제2 폴리이미드 필름을 부착할 수 있다. 본 발명에서 단열재는 이에 한정되지 않고 일반적으로 사용되는 절연성 또는 내열성이 높은 재료는 모두 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리스티렌 수지, 폴리우레탄 수지, 단열 필름 등을 사용할 수 있다. The heat insulating material 132b may include a first polyimide film, a heat blocker, and a second polyimide film. That is, a heat shielding agent may be applied on the first polyimide film, and a second polyimide film may be attached thereon. In the present invention, the heat insulating material is not limited thereto, and any insulating or heat resistant material generally used can be used. For example, a polystyrene resin, a polyurethane resin, an insulating film, or the like can be used.

히터(132c)는 가스 공급관(131) 내의 공정 가스를 소정의 온도로 가열하기 위하여 구비된다. 본 발명에서는 폴리이미드 히터, 카트리지 히터, 또는 몰딩형 히터가 사용될 수 있다. 폴리이미드 히터의 경우 필름 형태이기 때문에 탈부착이 용이하고 열효율이 높은 장점이 있다. 카트리지 히터의 경우 공간을 적게 차지하기 때문에 설치가 용이하다. 몰딩형 히터의 경우 배관의 사이즈에 맞게 제작되기 때문에 챔버 본체(110)의 측벽부(112) 내에서 가스 공급관(131)의 밀착력을 향상시킨다. The heater 132c is provided for heating the process gas in the gas supply pipe 131 to a predetermined temperature. In the present invention, a polyimide heater, a cartridge heater, or a molding heater can be used. In the case of a polyimide heater, since it is in the form of a film, it is easy to detach and attach and has a high thermal efficiency. Cartridge heaters are easy to install because they take up less space. In the case of a molding heater, the gas pipe 131 is formed in the side wall portion 112 of the chamber body 110 to improve the adhesion of the gas pipe 131 because the pipe is manufactured in accordance with the size of the pipe.

보호막(132d)은 가열부(132)를 가스 공급관(131)에 탈부착할 때 가열부(132)의 보호를 위하여 구비된다. 보호막(132d)은 폴리이미드 필름으로 이루어질 수 있다. The protective film 132d is provided for protecting the heating unit 132 when the heating unit 132 is detachably attached to the gas supply pipe 131. [ The protective film 132d may be made of a polyimide film.

온도 측정부(133)는 가스 공급관(131)에 설치되고, 가스 공급관(131) 내의 공정 가스의 온도를 측정한다. 온도 측정부(133)는 다양한 종류의 접촉식 온도센서를 사용할 수 있다. The temperature measuring unit 133 is installed in the gas supply pipe 131 and measures the temperature of the process gas in the gas supply pipe 131. [ The temperature measuring unit 133 may use various types of contact-type temperature sensors.

도 2에 도시된 바와 같이, 온도 측정부(133)는 가스 공급관(131)의 외주면에 설치될 수 있으며, 이를 위해 가열부(132)는 길이 방향으로 절단되어 형성될 수 있다. 즉, 가열부(132)가 절단 분리된 공간에 온도 측정부(133)가 설치될 수 있다.As shown in FIG. 2, the temperature measuring unit 133 may be installed on the outer circumferential surface of the gas supply pipe 131, and the heating unit 132 may be cut in the longitudinal direction. That is, the temperature measuring unit 133 may be installed in the space where the heating unit 132 is cut and separated.

본 발명에서 온도 측정부의 개수 및 설치 위치 등은 이에 한정되지 않으며, 가스 공급관 내 공정 가스의 온도 제어의 필요에 따라 추가 또는 변경할 수 있다. 예를 들어 가스 공급관의 외주면에 설치되는 온도 측정부를 제1 온도 센서, 가스 공급관의 내주면에 설치되는 온도 측정부를 제2 온도 센서라고 할 때, 본 발명은 제1 온도 센서만을 구비하거나, 제2 온도 센서만을 구비하거나 또는 제1 및 제2 온도 센서 모두를 구비할 수 있다. 온도 측정부(133)가 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 모두 구비하는 경우 가스 공급관(131) 내의 공정 가스의 온도를 더욱 정확하게 측정할 수 있으므로 가열부(134)의 제어를 더욱 정밀하고 정확하게 실행할 수 있다. In the present invention, the number of the temperature measurement units and the installation position are not limited thereto, and they may be added or changed according to the need for temperature control of the process gas in the gas supply pipe. For example, when the temperature measuring unit provided on the outer circumferential surface of the gas supply pipe is referred to as a first temperature sensor and the temperature measuring unit provided on the inner circumferential surface of the gas supply pipe is referred to as a second temperature sensor, the present invention may include only the first temperature sensor, Sensor may be provided alone or both the first and second temperature sensors may be provided. When the temperature measuring unit 133 includes both the first temperature sensor and the second temperature sensor, the temperature of the process gas in the gas supply pipe 131 can be more accurately measured, so that the control of the heating unit 134 can be performed more precisely Can be executed.

제2 온도 센서의 경우 가스 공급관의 내주면에 자유롭게 설치할 수 있으며, 가스 공급관의 교체 또는 세정을 위하여 탈부착이 용이하도록 가스 공급관의 상단부 또는 하단부의 내주면에 설치될 수 있다. 이와 같이 제2 온도 센서는 가스 공급관의 내주면에 설치되므로 가스 공급관(131) 내의 공정 가스의 온도를 더욱 정확하게 측정할 수 있다. 또한 가열부(132)를 가스 공급관(131)의 외주면 전체를 감싸도록 설치할 수 있으므로 가스 공급관(131) 내의 공정 가스에 전달되는 열효율을 높일 수 있다. The second temperature sensor can be freely installed on the inner circumferential surface of the gas supply pipe and can be installed on the inner circumferential surface of the upper or lower end of the gas supply pipe so as to facilitate detachment and attachment for replacement or cleaning of the gas supply pipe. Since the second temperature sensor is provided on the inner circumferential surface of the gas supply pipe, the temperature of the process gas in the gas supply pipe 131 can be more accurately measured. Further, since the heating part 132 can be installed to surround the entire outer circumferential surface of the gas supply pipe 131, the thermal efficiency to be transferred to the process gas in the gas supply pipe 131 can be increased.

제어부(134)는 온도 측정부(133)로부터 전송된 온도와 미리 설정된 온도(이하, '소정의 온도'라 한다)를 비교하여 가열부(132)의 동작을 제어한다. 예를 들어 측정된 온도가 소정의 온도 이하일 경우 가열부(132)에 전원을 공급하여 가스 공급관(131)내 공정 가스를 소정의 온도로 가열하고, 소정의 온도 이상일 경우 가열부(132)에 전원을 차단하여 가스 공급관(131)내 공정 가스를 소정의 온도로 떨어뜨린다. 이와 같이, 가스 공급관(131)내 공정 가스를 소정의 온도로 균일하게 유지함으로써 공정 가스의 액화나 반응에 의한 오염 물질의 발생이 억제되어 반도체 제조 효율을 향상시킨다. The control unit 134 compares the temperature transmitted from the temperature measuring unit 133 with a preset temperature (hereinafter, referred to as 'predetermined temperature') and controls the operation of the heating unit 132. For example, when the measured temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, power is supplied to the heating unit 132 to heat the process gas in the gas supply pipe 131 to a predetermined temperature, The process gas in the gas supply pipe 131 is dropped to a predetermined temperature. Thus, the process gas in the gas supply pipe 131 is uniformly maintained at a predetermined temperature, thereby suppressing the generation of contaminants due to the liquefaction of the process gas or the reaction, thereby improving the semiconductor manufacturing efficiency.

구체적으로, 가스 공급관(131) 내 공정 가스의 초기 설정 온도를 Ts라 하고, 온도 측정부(133)에서 측정된 온도를 Tc라 할 때, Ts와 Tc의 차이(△T= Ts-Tc)에 대하여 △T가 0보다 크면 가스 공급관(131) 내 공정 가스가 설정 온도 이하인 경우로 가열부(132)를 작동시키고, △T가 0 이하면 가스 공급관(131) 내 공정 가스가 설정 온도 이상인 경우로 가열부(132)의 작동을 정지시킨다. Specifically, the initial set temperature of the process gas the gas supply pipe (131) T s d and, when the measured temperature from the temperature measuring section (133) T c d, T s and T c difference (△ T = T in s -T c) △ T is greater than zero, the gas supply pipe 131 within the process gas to operate the heating unit (132 to not more than the set temperature) and, △ T is less than or equal to 0 if the gas supply pipe 131 within the process gas relative to The operation of the heating unit 132 is stopped.

△T가 0보다 클 때, 가열부(132)의 작동 시간, 즉 가열 시간(t)은 가스 공급관(131)의 물리적 특성과 △T 의 함수로 다음과 같이 나타낼 수 있다. The operating time of the heating part 132, that is, the heating time t, when? T is larger than 0, can be expressed as a function of the physical property of the gas supply pipe 131 and DELTA T as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, t는 가열부의 가열 시간, L은 가스 공급관의 길이, △T는 Ts와 Tc의 차이(Ts-Tc)를 의미한다. Here, t denotes the heating time of the heating part, L denotes the length of the gas supply pipe, and ΔT denotes the difference (T s -T c ) between T s and T c .

수학식 1에서 time(△T)는 가스 공급관(131) 및 가열부(132)의 특성과 △T에 따라 결정되는 함수로서 다음의 수학식에 의해 정의될 수 있다. In the equation (1), time (DELTA T) is a function determined according to the characteristics of the gas supply pipe 131 and the heating unit 132 and DELTA T, and can be defined by the following equation.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, P는 가열부의 전력, R은 가스 공급관의 내경, k는 가스 공급관의 열전도율을 의미한다. Here, P denotes power of the heating portion, R denotes the inner diameter of the gas supply pipe, and k denotes the thermal conductivity of the gas supply pipe.

이와 같이, 가열부(132)의 동작을 가스 공급관(131)의 물리적 특성, 예를 들어 길이, 내경, 열전도율 등에 의해 제어함으로써 공정 가스의 온도를 가스 공급관 전체적으로 균일하게 유지할 수 있다. Thus, the temperature of the process gas can be uniformly maintained throughout the gas supply pipe by controlling the operation of the heating unit 132 by the physical characteristics of the gas supply pipe 131, such as the length, the inner diameter, and the thermal conductivity.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 가스 공급 장치의 다양한 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 도 4 내지 도 7에 도시된 가스 공급 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 가스 공급 장치와 대응하는 도면 부호를 사용하였으며, 이하에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 가스 공급 장치와의 차이점 위주로 설명하기로 한다. Hereinafter, various embodiments of the gas supply apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG. The gas supply device shown in Figs. 4 to 7 uses the same reference numerals as those of the gas supply device shown in Figs. 1 to 3. Hereinafter, the gas supply device shown in Figs. 1 to 3 .

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 가스 공급 장치(230)는 가스 공급관, 가열부(232), 온도 측정부(233), 및 제어부(234)를 포함한다. 도 4에 도시된 가스 공급 장치(230)는 가열부(232)가 베이스 기판(232a) 및 히터(232c)를 포함한다. 도 4에 도시되지는 않았지만, 베이스 기판(232a)과 히터(232c) 사이에 단열재가 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 히터(232c)는 카트리지 히터를 사용한다. 따라서 가스 공급관(231)의 외주면 일부에 히터(232c)를 장착하고 다른 일부에 온도 측정부(233)를 장착한 후, 베이스 기판(232a)이 히터(232c)와 온도 측정부(233)를 감싸도록 장착된다. 4 is a view showing a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention. 4, the gas supply device 230 includes a gas supply pipe, a heating unit 232, a temperature measurement unit 233, and a control unit 234. [ 4, the heating unit 232 includes a base substrate 232a and a heater 232c. Although not shown in FIG. 4, a heat insulating material may be disposed between the base substrate 232a and the heater 232c. In this embodiment, the heater 232c uses a cartridge heater. The heater 232c is mounted on a part of the outer circumferential surface of the gas supply pipe 231 and the temperature measurement part 233 is mounted on the other part of the gas supply pipe 231. Then the base substrate 232a surrounds the heater 232c and the temperature measurement part 233 Respectively.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 가스 공급 장치(330)는 가열부(332)가 가스 공급관(331)에 착탈가능하게 결합하도록 양측에 형성되는 체결수단(337)을 추가로 포함할 수 있다. 즉, 가열부(332)가 길이 방향으로 절단 분리된 형태이고, 가열부(332)가 절단 분리된 양측에 체결수단(337)이 설치될 수 있다.5 is a view showing a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention. 5, the gas supply device 330 may further include fastening means 337 formed on both sides to detachably connect the heating portion 332 to the gas supply pipe 331. That is, the heating unit 332 is cut along the longitudinal direction, and the fixing unit 337 can be installed on both sides where the heating unit 332 is cut and separated.

체결수단(337)은 가열부(332)의 탈부착이 용이하도록 스프링과 같은 탄성 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 체결수단(337)은 2개 이상 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어 가열부(332)의 상단 및 하단에 각각 하나씩 배치될 수도 있으며, 상단과 중간 및 하단에 각각 배치되거나 도 5와 같이 가열부(332)의 분리된 공간을 따라 일정 간격을 두고 4개가 배치될 수도 있다. The fastening means 337 is preferably made of an elastic material such as a spring so that the heating portion 332 can be easily attached and detached. It is preferable that two or more fastening means 337 are arranged. For example, one at the upper end and the other at the lower end of the heating part 332, four at the upper end, the middle and the lower end, or at regular intervals along the separated space of the heating part 332 .

본 실시예에서와 같이 탄성 소재의 체결수단(337)을 구비할 경우, 가스 공급관(331)의 히팅에 의해 가열부(332)가 신장될 경우 체결수단(337)이 수축하여 가열부(332)의 결합 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 베이스 기판의 재질에 제한되지 않으며, 가열부(332)의 탈부착이 더욱 용이해진다. When the heating unit 332 is extended by the heating of the gas supply pipe 331, the fixing unit 337 is contracted and the heating unit 332 is contracted when the heating unit 332 is extended as in this embodiment, Can be stably maintained. Further, the present invention is not limited to the material of the base substrate, and the attachment and detachment of the heating portion 332 can be facilitated.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 히터(432c)는 단면이 반원 형태를 가지며 가스 공급관(431)의 길이 방향으로 분리되고, 분리된 공간에 온도 측정부(433)가 배치된다. 본 실시예에서 히터(432c)는 몰딩형 히터를 사용할 수 있다. 6 is a view showing a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the heater 432c has a semicircular cross section, is separated in the longitudinal direction of the gas supply pipe 431, and the temperature measuring unit 433 is disposed in the separated space. In the present embodiment, the heater 432c may be a molding type heater.

본 실시예에서, 베이스 기판(432a)이 히터(432c)의 분리된 부분을 감싸면서 탄성 결합하여 히터(432c)를 가스 공급관(431)에 부착시킨다. 베이스 기판(432a)은 도 6에 도시된 것처럼 히터(432c)의 분리된 부분 중 한 부분만 감싸도록 배치될 수 있으며, 히터(432c)의 분리된 두 부분 모두를 감싸도록 배치되어도 좋다. 도 6에 도시되지는 않았지만, 베이스 기판(432a)과 히터(432c) 사이에 단열재가 배치될 수 있다.In this embodiment, the base substrate 432a surrounds the separated portion of the heater 432c and elastically couples the heater 432c to attach the heater 432c to the gas supply pipe 431. [ The base substrate 432a may be arranged so as to enclose only one part of the separated part of the heater 432c as shown in Fig. 6 and may be arranged so as to enclose both the separated parts of the heater 432c. Although not shown in FIG. 6, a heat insulating material may be disposed between the base substrate 432a and the heater 432c.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 공급 장치에서 가열부의 체결 방식의 예시를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 가열부(532)는 단면이 반원 형태를 가지며 길이 방향으로 분리되어 있고, 가열부(532)의 분리된 양측에 체결수단(537)이 구비되어 있다. 본 실시예에서, 체결수단(537)으로 스크류를 사용할 수 있다. 즉, 가열부(532)의 분리된 양측에 체결수단(537)의 나사산에 대응하는 홈이 형성되며 이 홈에 체결수단(537)이 결합할 수 있다. 따라서 가열부(532)가 가스 공급관에 부착될 때 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다. 본 실시예에서 히터(432c)는 몰딩형 히터를 사용할 수 있다.7 is a view showing an example of a fastening method of a heating unit in a gas supply apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the heating unit 532 has a semicircular shape in cross section and is separated in the longitudinal direction, and fastening means 537 is provided on the separated both sides of the heating unit 532. In the present embodiment, a screw can be used as the fastening means 537. [ That is, grooves corresponding to the threads of the fastening means 537 are formed on the separated both sides of the heating part 532, and the fastening means 537 can be coupled to the grooves. Therefore, when the heating unit 532 is attached to the gas supply pipe, the stable state of engagement can be maintained. In the present embodiment, the heater 432c may be a molding type heater.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 반도체 제조용 챔버
110: 챔버 본체 111: 바닥부
112: 측벽부 113: 반응 공간부
114: 스테이지 115: 리프팅부
120: 상부 플레이트 121: 덮개부
122: 가스 라인 123: 샤워 헤드
130, 230, 330, 430, 530: 가스 공급 장치
131, 231, 331, 431: 가스 공급관
132, 232, 332, 432, 532: 가열부
132a, 232a, 432a: 베이스 기판
132b: 단열재 132d: 보호막
132c, 232c, 432c: 히터
133, 233, 333, 433: 온도 측정부
134, 234, 334: 제어부
135: 제1 결합 수단 136: 제2 결합 수단
337, 537: 체결 수단100: chamber for semiconductor manufacturing
110: chamber body 111: bottom part
112: side wall portion 113: reaction space portion
114: stage 115: lifting part
120: upper plate 121: cover
122: gas line 123: shower head
130, 230, 330, 430, 530: gas supply device
131, 231, 331, 431: gas supply pipe
132, 232, 332, 432, 532:
132a, 232a, and 432a:
132b: Insulating material 132d: Protective film
132c, 232c, and 432c:
133, 233, 333, and 433:
134, 234, and 334:
135: first coupling means 136: second coupling means
337, 537: fastening means

Claims (10)

내부에 반응 공간이 형성되는 챔버의 측벽을 종방향으로 관통하여 형성되고, 상기 챔버의 내부에 공정 가스를 공급하는 가스 공급관;
상기 공정 가스를 소정의 온도로 가열하도록 상기 가스 공급관의 외주면에 설치되는 가열부;
상기 공정 가스의 온도를 측정하도록 상기 가스 공급관에 설치되는 온도 측정부; 및
상기 온도 측정부에서 측정된 온도에 따라 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
A gas supply pipe formed vertically through a side wall of a chamber in which a reaction space is formed, and supplying a process gas into the chamber;
A heating unit installed on an outer circumferential surface of the gas supply pipe to heat the process gas to a predetermined temperature;
A temperature measuring unit installed in the gas supply pipe to measure a temperature of the process gas; And
And a control unit for controlling the operation of the heating unit according to the temperature measured by the temperature measurement unit.
제1항에 있어서, 상기 가열부는
상기 가스 공급관의 외주면에 설치되는 히터 및 상기 히터의 외측면에 설치되고 연성 금속 재질로 이루어진 베이스 기판을 포함하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the heating unit
A heater provided on an outer circumferential surface of the gas supply pipe; and a base substrate provided on an outer surface of the heater and made of a soft metal material.
제2항에 있어서, 상기 가열부는
상기 베이스 기판과 상기 히터 사이에 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
3. The apparatus according to claim 2, wherein the heating unit
Further comprising a heat insulating material between the base substrate and the heater.
제2항에 있어서, 상기 히터는
폴리이미드 필름 히터, 카트리지 히터 또는 몰딩형 히터인 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
The apparatus of claim 2, wherein the heater
Wherein the heater is a polyimide film heater, a cartridge heater, or a molding heater.
제2항에 있어서, 상기 가열부는
상기 가열부가 상기 가스 공급관에 착탈가능하게 결합하도록 양측에 형성되는 체결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
3. The apparatus according to claim 2, wherein the heating unit
Further comprising fastening means formed on both sides so that the heating portion is detachably coupled to the gas supply pipe.
제2항에 있어서,
상기 히터는 상기 가스 공급관의 길이 방향으로 분리되고, 상기 베이스 기판이 상기 히터의 분리된 부분을 감싸면서 탄성 결합하여 상기 히터를 상기 가스 공급관에 부착시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the heater is separated in the longitudinal direction of the gas supply pipe, and the base substrate elastically couples the separated portion of the heater to attach the heater to the gas supply pipe.
제1항에 있어서, 상기 가열부는
베이스 기판, 상기 베이스 기판의 일면에 배치되는 제1 폴리이미드 필름, 상기 제1 폴리이미드 필름 상에 도포되는 열차단제, 상기 열차단제 상에 배치되는 제2 폴리이미드 필름, 상기 제2 폴리이미드 필름 상에 배치되는 히터, 및 상기 히터를 덮는 보호막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the heating unit
A base polyimide film, a base substrate, a first polyimide film disposed on one side of the base substrate, a heat blocker applied on the first polyimide film, a second polyimide film disposed on the heat blocker, And a protective film covering the heater. The gas supply apparatus for a semiconductor manufacturing chamber according to claim 1,
제1항에 있어서, 상기 온도 측정부는
상기 가스 공급관의 외주면에 설치되는 제1 온도 센서, 또는 상기 가스 공급관의 상단부 또는 하단부 내주면에 설치되는 제2 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the temperature measuring unit
A first temperature sensor provided on an outer circumferential surface of the gas supply pipe or a second temperature sensor provided on an inner circumferential surface of an upper end or a lower end of the gas supply pipe.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 가스 공급관 내 공정 가스의 초기 설정 온도(Ts)와 상기 온도 측정부에서 측정된 온도(Tc)의 차이(△T)에 대하여 상기 가열부의 가열 시간(t)을 다음의 수학식을 통해 정의하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 챔버의 가스 공급 장치.
[수학식 1]
Figure pat00005

여기서, t는 상기 가열부의 가열 시간
L은 상기 가스 공급관의 길이
△T는 Ts와 Tc의 차이(Ts-Tc)
time(△T)는 상기 가스 공급관 및 상기 가열부의 특성과 △T에 따라 결정되는 함수로서 다음의 수학식에 의해 정의된다.
[수학식 2]
Figure pat00006

여기서, P는 상기 가열부의 전력
R은 상기 가스 공급관의 내경
k는 상기 가스 공급관의 열전도율The apparatus of claim 1, wherein the control unit
The heating time (t) the heating element with respect to the difference (△ T) of the temperature (T c) measured by the gas supply pipe in the process the initial set point temperature of the gas (T s) and the temperature measuring unit through the following equation: Wherein the gas supply device is a gas supply device.
[Equation 1]
Figure pat00005

Here, t is the heating time of the heating unit
L is the length of the gas supply pipe
ΔT is the difference between T s and T c (T s -T c )
The time (DELTA T) is a function determined according to the characteristics of the gas supply pipe and the heating part and DELTA T, and is defined by the following equation.
&Quot; (2) "
Figure pat00006

Here, P is the power of the heating section
R is the inner diameter of the gas supply pipe
k is the thermal conductivity of the gas supply pipe 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 가스 공급 장치를 포함하는 반도체 제조용 챔버.A chamber for producing semiconductor, comprising the gas supply device according to any one of claims 1 to 9.
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