KR20200037896A - Substrate treatment apparatus - Google Patents

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KR20200037896A
KR20200037896A KR1020180116823A KR20180116823A KR20200037896A KR 20200037896 A KR20200037896 A KR 20200037896A KR 1020180116823 A KR1020180116823 A KR 1020180116823A KR 20180116823 A KR20180116823 A KR 20180116823A KR 20200037896 A KR20200037896 A KR 20200037896A
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Abstract

A substrate processing apparatus of the present invention includes: a body member including a gas storage part in which process gas is stored; a nozzle member which is coupled to the body member, and from which the process gas is sprayed; a connection member for connecting the gas storage part and the nozzle member; and a porous member formed in a porous structure and installed in the connection member or the nozzle member. Therefore, even when sizes of spraying holes of nozzles are different or the sizes of the spraying holes are changed by coating, the process gas can be uniformly sprayed to a wafer.

Description

기판 처리 장치{Substrate treatment apparatus}Substrate treatment apparatus

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대상물을 처리하는데 사용될 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus that can be used to process an object.

일반적으로 반도체 장치는 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정, 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마공정, 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정, 포토레지스트 패턴을 이용하여 막을 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정, 막 또는 패턴이 형성된 웨이퍼의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 반복적으로 수행하여 제조된다.In general, semiconductor devices include a deposition process for forming a film on a wafer, a chemical mechanical polishing process for planarizing a film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on a film, and a method for forming a film as a pattern using a photoresist pattern. It is manufactured by repeatedly performing an etching process, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined area of the wafer, a cleaning process for removing impurities on the wafer, and an inspection process for inspecting the surface of the wafer on which a film or pattern is formed. .

이와 같은 다양한 공정에서는 공정 가스가 웨이퍼로 분사되는 과정이 반복적으로 실시될 수 있다. 공정 가스는 기판 처리 장치 내부에 형성된 복수의 노즐로부터 분사될 수 있다. 복수의 노즐은 웨이퍼의 측면에서 웨이퍼를 향하여 공정 가스를 분사할 수 있다.In such various processes, a process in which process gas is sprayed onto a wafer may be repeatedly performed. Process gas may be injected from a plurality of nozzles formed inside the substrate processing apparatus. The plurality of nozzles can inject process gas from the side of the wafer toward the wafer.

한편, 노즐들이 균일한 양의 공정 가스를 분사하기 위해서는 노즐에 형성된 분사홀의 크기가 작은 것이 유리하다. 그러나, 노즐들 각각의 분사홀을 모두 동일하게 미세한 크기로 가공하기가 어려울 수 있다. 그리고, 기판 처리 장치의 내부에 다양한 목적을 위하여 코팅이 실시될 수 있다. 이러한 코팅은 분사홀 부분에도 실시되고, 이는 분사홀들의 크기의 불균일성을 더욱 심화시킬 수 있다. 이에 따라, 노즐 각각으로부터 분사되는 공정 가스가 웨이퍼 전체에 균일하지 않게 분사될 수 있다.On the other hand, in order for the nozzles to spray a uniform amount of process gas, it is advantageous that the size of the injection hole formed in the nozzle is small. However, it may be difficult to process the injection holes of each of the nozzles to the same fine size. And, the coating may be performed for various purposes inside the substrate processing apparatus. This coating is also applied to the injection hole portion, which can further exacerbate the non-uniformity of the size of the injection holes. Accordingly, process gas injected from each of the nozzles may be sprayed non-uniformly over the entire wafer.

한국등록특허 제10-1017654호Korean Registered Patent No. 10-1017654

본 발명의 목적은 노즐들의 분사홀의 크기가 상이하거나, 코팅에 의하여 분사홀의 크기가 변경되더라도 공정 가스가 균일하게 웨이퍼에 분사될 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus in which process gases can be uniformly sprayed onto a wafer even if the sizes of the injection holes of the nozzles are different or the size of the injection holes is changed by coating.

본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 장치는 공정 가스가 저장되는 가스 저장부를 포함하는 몸체 부재, 몸체 부재에 결합되고, 공정 가스가 분사되는 노즐 부재, 상기 가스 저장부와 상기 노즐 부재를 연결하는 연결 부재 및 다공성 구조로 이루어지고, 상기 연결 부재 또는 상기 노즐 부재의 내부에 설치되는 다공성 부재를 포함한다.The substrate processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a body member including a gas storage unit in which process gas is stored, a nozzle member coupled to the body member, and a process gas being injected, connecting the gas storage unit to the nozzle member It is made of a member and a porous structure, and includes a porous member installed inside the connecting member or the nozzle member.

한편, 상기 연결 부재는, 상기 가스 저장부에 연결되는 하나 이상의 제1 분기 라인; 상기 제1 분기 라인으로부터 분기되는 하나 이상의 제2 분기 라인; 및 상기 제2 분기 라인으로부터 분기되어 상기 복수의 노즐 부재에 각각 연결되는 하나 이상의 제3 분기 라인;을 포함할 수 있다.Meanwhile, the connecting member may include at least one first branch line connected to the gas storage unit; At least one second branch line branching from the first branch line; And at least one third branch line branched from the second branch line and connected to the plurality of nozzle members, respectively.

한편, 상기 다공성 부재는 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 다공성 부재의 길이는 공정 가스가 상기 가스 저장부로부터 상기 노즐 부재까지 이송되는 길이에 반비례할 수 있다.On the other hand, the porous member is made of a pillar shape, the length of the porous member may be inversely proportional to the length of the process gas is transferred from the gas reservoir to the nozzle member.

한편, 상기 제1 분기 라인, 제2 분기 라인 및 제3 분기 라인 각각은 복수개이고, 상기 복수의 제1 분기 라인 각각의 길이는 서로 동일하고, 상기 복수의 제2 분기 라인 각각의 길이는 서로 동일하며, 상기 복수의 제3 분기 라인 각각의 길이는 서로 동일할 수 있다.Meanwhile, each of the first branch line, the second branch line, and the third branch line is a plurality, and the lengths of each of the plurality of first branch lines are the same, and the lengths of each of the plurality of second branch lines are the same. Each of the plurality of third branch lines may have the same length.

한편, 상기 제1 분기 라인, 제2 분기 라인 및 제3 분기 라인 각각은 복수개이고, 상기 복수의 제1 분기 라인 각각의 길이는 서로 상이하고, 상기 복수의 제2 분기 라인 각각의 길이는 서로 상이하며, 상기 복수의 제3 분기 라인 각각의 길이는 서로 상이할 수 있다.Meanwhile, each of the first branch line, the second branch line, and the third branch line is plural, and the lengths of each of the plurality of first branch lines are different from each other, and the lengths of each of the plurality of second branch lines are different from each other. The length of each of the plurality of third branch lines may be different from each other.

한편, 상기 다공성 부재는 발포 알루미늄일 수 있다.Meanwhile, the porous member may be foamed aluminum.

한편, 상기 노즐 부재는 내부에 가스가 이동되는 가스 이동 공간을 포함하고, 상기 노즐 부재에서 상기 공정 가스가 분사되는 상기 몸체 부재의 처리 공간을 향하여 노출된 부분에는 가스가 분사되는 가스 분사홀이 형성되며, 상기 가스 이동 공간에 설치되어 상기 다공성 부재가 상기 가스 분사홀에 밀착되는 것을 방지하는 이동 제한 부재를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the nozzle member includes a gas movement space in which gas is moved, and a gas injection hole through which gas is injected is formed in a portion exposed toward the processing space of the body member from which the process gas is injected from the nozzle member. And, it is installed in the gas movement space may further include a movement limiting member to prevent the porous member from being in close contact with the gas injection hole.

한편, 상기 이동 제한 부재는 압축 스프링 또는 금속 재질로 이루어진 그물 형상의 구조체일 수 있다.Meanwhile, the movement limiting member may be a compression spring or a net-like structure made of a metal material.

한편, 상기 다공성 부재는 상기 연결 부재와 상기 노즐 부재의 연결 부분에 위치될 수 있다.On the other hand, the porous member may be located in the connecting portion of the connecting member and the nozzle member.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 다공성 부재를 포함한다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 다공성 부재가 가스 분사홀에서의 분압을 균일하게 생성하고, 공정 가스의 분사 속도를 감소시켜서 노즐 부재들로부터 웨이퍼에 분사되는 공정 가스의 압력 및 속도가 전체적으로 유사하게 구현될 수 있다.The substrate processing apparatus according to the present invention includes a porous member. Accordingly, as shown in FIG. 8, the pressure and speed of the process gas injected from the nozzle members to the wafer as a whole by uniformly generating a partial pressure in the gas injection hole and reducing the injection speed of the process gas It can be implemented similarly.

즉, 노즐 부재들의 가스 분사홀의 크기가 상이하거나, 별도의 코팅에 의하여 가스 분사홀의 크기가 변경되더라도 공정 가스의 분사 속도는 분사홀의 크기에 영향을 덜 받게 될 수 있다. 따라서, 공정 가스가 다공성 부재를 통과하면서 복수의 노즐 부재로부터 웨이퍼에 균일하게 분사될 수 있다.That is, even if the sizes of the gas injection holes of the nozzle members are different or the size of the gas injection holes is changed by a separate coating, the injection speed of the process gas may be less affected by the size of the injection holes. Accordingly, the process gas can be uniformly sprayed onto the wafer from the plurality of nozzle members while passing through the porous member.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 몸체 부재를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치에서 Ⅲ-Ⅲ'라인을 따라 취한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 공정 가스의 이송 거리에 따른 다공성 부재의 길이 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 연결 부재의 길이가 서로 동일하게 이루어진 것을 도시한 도면이다.
도 5는 연결 부재의 길이가 서로 상이하게 이루어진 것을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 이동 제한 부재의 변형예를 도시한 도면이다.
도 8은 웨이퍼에 분사되는 공정 가스의 압력 및 속도를 측정하여 도시한 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a body member extracted from the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III 'in the substrate processing apparatus of FIG. 2.
4 and 5 are views for explaining a change in the length of the porous member according to the transport distance of the process gas.
4 is a view showing that the length of the connecting member is made equal to each other.
5 is a view showing that the length of the connecting member is made different from each other.
6 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a modification of the movement limiting member of FIG. 6.
8 is a graph showing pressure and speed of a process gas injected onto a wafer.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in various embodiments, components having the same configuration will be described only in the exemplary embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, only the configuration different from the exemplary embodiment will be described.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case of being “directly connected” but also “indirectly connected” with other members interposed therebetween. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components, unless specifically stated otherwise.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 몸체 부재(110), 노즐 부재(120), 연결 부재(130) 및 다공성 부재(140)를 포함한다.1 to 3, the substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a body member 110, a nozzle member 120, a connecting member 130 and a porous member 140 .

몸체 부재(110)는 공정 가스가 저장되는 가스 저장부(112)를 포함할 수 있다. 몸체 부재(110)는 기판 처리 장치(100)에서 피처리 대상물이 처리되는 처리 공간을 구성하는 챔버(110a)의 일부분일 수 있다. 도 1에서 챔버(110a)가 다수의 부재로 이루어진 구조이고, 몸체 부재(110)는 다수의 부재중 어느 하나인 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지는 않으며, 몸체 부재(110) 자체가 챔버일 수도 있다. 다만, 챔버(110a)가 여러 개의 부재로 구성된 것이 조립이나 유지보수 측면에서 유리할 수 있다.The body member 110 may include a gas storage unit 112 in which process gas is stored. The body member 110 may be a part of the chamber 110a constituting the processing space in which the object to be processed is processed in the substrate processing apparatus 100. In FIG. 1, the chamber 110a has a structure composed of a plurality of members, and the body member 110 is illustrated as one of the plurality of members, but is not limited thereto, and the body member 110 itself may be a chamber. However, it may be advantageous in terms of assembly or maintenance that the chamber 110a is composed of several members.

한편, 챔버(110a)의 바닥면에는 기판 파지 유닛(101)이 위치될 수 있다. 기판 파지 유닛(101)은 피처리 대상물을 파지할 수 있다. 기판 파지 유닛(101)은 일례로 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척일 수 있다. 이와 다르게, 기판 파지 유닛(101)은 기계적 클램핑 방식으로 기판(W)을 지지하는 것일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.Meanwhile, the substrate gripping unit 101 may be located on the bottom surface of the chamber 110a. The substrate gripping unit 101 can grip an object to be treated. The substrate gripping unit 101 may be, for example, an electrostatic chuck that supports the substrate W using electrostatic force. Alternatively, the substrate gripping unit 101 may be to support the substrate W by a mechanical clamping method, but is not limited thereto.

노즐 부재(120)는 몸체 부재(110)에 결합되고, 공정 가스가 분사될 수 있다. 노즐 부재(120)는 피처리 대상물이 될 수 있는 웨이퍼 상에 막을 형성하거나, 웨이퍼 상에 형성된 막을 식각하기 위하여 상기 처리 공간 내로 공정 가스를 제공할 수 있다.The nozzle member 120 is coupled to the body member 110, the process gas may be injected. The nozzle member 120 may provide a process gas into the processing space to form a film on a wafer that can be an object to be treated, or to etch a film formed on the wafer.

이러한 노즐 부재(120)는 공정 가스의 유출을 방지하는 하나 이상의 씰링(123)을 포함할 수 있다. 씰링(130)은 노즐 부재(120)에서 몸체 부재(110)와 밀착되는 부분 또는 연결 부재(130)와 밀착되는 부분에 위치될 수 있다. 노즐 부재(120)와 후술할 연결 부재(130)의 결합 구조 및 씰링(130)은 일반적인 기판 처리 장치에 적용된 것일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The nozzle member 120 may include one or more sealing 123 to prevent the outflow of process gas. The sealing 130 may be located at a portion of the nozzle member 120 in close contact with the body member 110 or a portion of the connection member 130 in close contact with the body member 110. Since the coupling structure and the sealing 130 of the nozzle member 120 and the connection member 130 to be described later may be applied to a general substrate processing apparatus, detailed description thereof will be omitted.

이러한 노즐 부재(120)의 개수는 복수개일 수 있다. 예를 들어, 노즐 부재(120)의 개수는 8개일 수 있다. 이때, 몸체 부재(110)는 상하측 각각이 개구된 실린더 형상일 수 있다. 그리고, 8개의 노즐 부재(120) 각각은 몸체 부재(110)의 가상의 중심을 기준으로 45도마다 위치될 수 있으나, 노즐 부재(120)의 개수가 반드시 8개인 것으로 한정하지는 않으며, 기판 처리 장치(100)의 설계에 따라 변경될 수 있다.The number of nozzle members 120 may be a plurality. For example, the number of nozzle members 120 may be eight. At this time, the body member 110 may be a cylinder shape with each of the upper and lower sides opened. In addition, each of the eight nozzle members 120 may be positioned every 45 degrees based on the virtual center of the body member 110, but the number of nozzle members 120 is not necessarily 8, and the substrate processing apparatus It may be changed according to the design of (100).

이와 같은 노즐 부재(120)를 통하여 분사되는 공정 가스는 막 형성 또는 막 식각 등과 같이 상기 웨이퍼 가공 공정에 사용되는 것일 수 있다. 다만, 노즐 부재(120)의 기능이 이에 한정되지는 않으며, 기판(W)을 처리하는 다양한 공정에 사용되는 공정 가스를 처리 공간으로 분사하는데 사용될 수 있다.The process gas injected through the nozzle member 120 may be used in the wafer processing process, such as film formation or film etching. However, the function of the nozzle member 120 is not limited thereto, and may be used to spray process gas used in various processes for processing the substrate W into the processing space.

한편, 노즐 부재(120)는 기판(W)을 향하여 상방에서 하방으로 비스듬하게 공정 가스를 분사할 수 있다. 공정 가스가 노즐 부재(120)로부터 분사되는 각도는 설계에 따라 설정될 수 있으므로, 특정 각도로 한정하지는 않는다.On the other hand, the nozzle member 120 may inject the process gas obliquely upward and downward toward the substrate (W). Since the angle at which the process gas is injected from the nozzle member 120 may be set according to design, it is not limited to a specific angle.

이와 같은 상기 노즐 부재(120)는 내부에 가스가 이동되는 가스 이동 공간(121)을 포함할 수 있다. 상기 노즐 부재(120)에서 상기 공정 가스가 분사되는 상기 몸체 부재(110)의 처리 공간을 향하여 노출된 부분에는 가스가 분사되는 가스 분사홀(122)이 형성될 수 있다. 공정 가스가 가스 이동 공간(121)에 유입되었다가 가스 분사홀(122)을 통하여 처리 공간에 공급될 수 있다.The nozzle member 120 may include a gas moving space 121 through which gas is moved. A gas injection hole 122 through which gas is injected may be formed in a portion exposed from the nozzle member 120 toward the processing space of the body member 110 through which the process gas is injected. Process gas may be introduced into the gas moving space 121 and then supplied to the processing space through the gas injection hole 122.

연결 부재(130)는 상기 가스 저장부(112)와 상기 노즐 부재(120)를 연결할 수 있다. 연결 부재(130)는 일례로 하나 이상의 배관이 서로 연결된 것일 수 있다. 연결 부재(130)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The connecting member 130 may connect the gas storage unit 112 and the nozzle member 120. The connecting member 130 may be, for example, one or more pipes connected to each other. The detailed description of the connecting member 130 will be described later.

다공성 부재(140)는 다공성 구조로 이루어지고, 상기 연결 부재(130) 또는 상기 노즐 부재(120)의 내부에 설치될 수 있다. 다공성 부재(140)는 노즐 부재(120)의 내부에 위치될 수도 있고, 연결 부재(130)의 내부에 위치될 수도 있다. 또한, 상기 다공성 부재(140)는 상기 연결 부재(130)와 상기 노즐 부재(120)의 연결 부분에 위치될 수도 있다.The porous member 140 is made of a porous structure, and may be installed inside the connecting member 130 or the nozzle member 120. The porous member 140 may be located inside the nozzle member 120 or may be located inside the connecting member 130. In addition, the porous member 140 may be located in the connecting portion of the connecting member 130 and the nozzle member 120.

한편, 전술한 노즐 부재(120)는 공정 가스에 의하여 손상되지 않도록 알루미늄, 스테인리스강 또는 다른 적합한 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 다공성 부재(140)도 노즐 부재(120)와 동일하거나 유사한 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 다공성 부재(140)가 공정 가스와 접촉되더라도 변형되지 않고 초기 형상을 유지할 수 있게 됨으로써, 다공성 부재(140)의 분압 발생 기능이 오랫동안 안정적으로 유지될 수 있다. 다만, 다공성 부재(140)가 반드시 알루미늄 또는 스테인리스강인 것으로 한정하지는 않는다.On the other hand, the above-described nozzle member 120 may be made of aluminum, stainless steel or other suitable material so as not to be damaged by the process gas. In addition, the porous member 140 may also be made of the same or similar material to the nozzle member 120. Accordingly, even if the porous member 140 is in contact with the process gas, it is possible to maintain the initial shape without being deformed, so that the partial pressure generation function of the porous member 140 can be stably maintained for a long time. However, the porous member 140 is not necessarily limited to aluminum or stainless steel.

다공성 부재(140)는 일례로 발포 알루미늄일 수 있다. 발포 알루미늄은 알루미늄 괴(Aluminum Ingot)를 용해한 후, 증점제와 발포제를 첨가하여 스폰지 형상으로 발포시켜 제조한 초경량 금속이다. 발포 알루미늄은 내부에 많은 공기방울 격자를 가진 금속 소재로 일반적으로 금속을 이용해 만든 다공성 소재는 원래의 금속 재료에 비해 매우 가벼운 특징이 있다. 따라서, 다공성 부재(140)의 무게에 의한 응력이 연결 부재(130) 또는 노즐 부재(120)에 가해지는 것을 방지할 수 있다.The porous member 140 may be, for example, foamed aluminum. Foamed aluminum is an ultra-light metal produced by dissolving an aluminum ingot, then adding a thickener and a foaming agent to foam in a sponge shape. Foamed aluminum is a metal material with many air bubble lattices inside. In general, porous materials made of metal have very light characteristics compared to original metal materials. Therefore, it is possible to prevent stress caused by the weight of the porous member 140 from being applied to the connection member 130 or the nozzle member 120.

그리고, 발포 알루미늄은 자체가 금속이므로 200℃ 이상의 내열성 및 내부식성이 있다. 따라서, 발포 알루미늄이 다양한 공정 가스와 반응하더라도 변형되거나 부식되지 않을 수 있다.And, since the foamed aluminum itself is a metal, it has heat resistance and corrosion resistance of 200 ° C or higher. Therefore, even if the foamed aluminum reacts with various process gases, it may not deform or corrode.

한편, 전술한 연결 부재(130)는 일례로, 제1 분기 라인(131), 제2 분기 라인(132) 및 제3 분기 라인(133)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the connection member 130 described above may include, for example, a first branch line 131, a second branch line 132, and a third branch line 133.

제1 분기 라인(131)은 상기 가스 저장부(112)에 연결될 수 있다. 제1 분기 라인(131)은 하나 또는 복수개일 수 있다. 예를 들어, 제1 분기 라인(131)은 2개일 수 있으며, 제1 분기 라인(131) 각각은 가스 저장부(112)의 양측에 각각 연결될 수 있다.The first branch line 131 may be connected to the gas storage unit 112. The first branch line 131 may be one or a plurality. For example, the first branch line 131 may be two, and each of the first branch lines 131 may be respectively connected to both sides of the gas storage unit 112.

제2 분기 라인(132)은 상기 제1 분기 라인(131)으로부터 분기될 수 있다. 제2 분기 라인(132)은 일례로 제1 분기 라인(131)의 끝부분으로부터 2개로 분기될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 분기 라인(131)이 2개이면, 제1 분리 라인으로부터 분기된 제2 분기 라인(132)은 총 4개일 수 있다.The second branch line 132 may branch from the first branch line 131. For example, the second branch line 132 may branch into two from the end of the first branch line 131. As described above, when the first branch line 131 is two, the second branch line 132 branched from the first separation line may be four in total.

제3 분기 라인(133)은 상기 제2 분기 라인(132)으로부터 분기되어 상기 복수의 노즐 부재(120)에 각각 연결될 수 있다. 제3 분기 라인(133)은 일례로 제2 분기 라인(132)의 끝부분으로부터 2개로 분기될 수 있다. 제3 분기 라인(133)은 제2 분기 라인(132)과 노즐 부재(120)를 연결할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 분기 라인(132)이 4개이면, 제2 분리 라인으로부터 분기된 제3 분기 라인(133)은 총 8개일 수 있다.The third branch line 133 may be branched from the second branch line 132 and connected to the plurality of nozzle members 120, respectively. For example, the third branch line 133 may branch into two from the end of the second branch line 132. The third branch line 133 may connect the second branch line 132 and the nozzle member 120. As described above, if the second branch line 132 is four, the third branch line 133 branched from the second separation line may be eight in total.

전술한 바와 같이 상기 제1 분기 라인(131), 제2 분기 라인(132) 및 제3 분기 라인(133) 각각은 복수개일 수 있다. 복수개의 제1 분기 라인(131), 제2 분기 라인(132) 및 제3 분기 라인(133) 각각은 공정 가스를 가스 저장부(112)에서 노즐 부재(120)로 이송할 수 있다.As described above, each of the first branch line 131, the second branch line 132, and the third branch line 133 may be a plurality. Each of the plurality of first branch lines 131, the second branch lines 132, and the third branch lines 133 may transfer process gas from the gas storage unit 112 to the nozzle member 120.

한편, 상기 복수의 제1 분기 라인(131) 각각의 길이는 서로 동일하고, 상기 복수의 제2 분기 라인(132) 각각의 길이는 서로 동일할 수 있다. 그리고, 상기 복수의 제3 분기 라인(133) 각각의 길이도 서로 동일할 수 있다. 이에 따라, 가스 저장부(112)에서 각 노즐 부재(120)까지의 거리가 모두 동일하게 할 수 있으며, 이로 인해 공정 가스가 각각의 노즐 부재(120)에서 서로 유사한 압력이 될 수 있다.Meanwhile, the lengths of each of the plurality of first branch lines 131 may be the same, and the lengths of each of the plurality of second branch lines 132 may be the same. In addition, the lengths of each of the plurality of third branch lines 133 may be the same. Accordingly, all the distances from the gas storage unit 112 to each nozzle member 120 may be the same, whereby process gas may be at a similar pressure to each other in each nozzle member 120.

이와 다르게, 상기 복수의 제1 분기 라인(131) 각각의 길이는 서로 상이하고, 상기 복수의 제2 분기 라인(132) 각각의 길이는 서로 상이하며, 상기 복수의 제3 분기 라인(133) 각각의 길이는 서로 상이할 수 있다. 상기 제1 분기 라인(131), 제2 분기 라인(132) 및 제3 분기 라인(133) 각각의 길이가 서로 상이한 것은 기판 처리 장치(100)의 구조나 몸체 부재(110)의 구조 및 노즐 부재(120)의 위치에 따른 것일 수 있다.Alternatively, the length of each of the plurality of first branch lines 131 is different from each other, the length of each of the plurality of second branch lines 132 is different from each other, and each of the plurality of third branch lines 133 is The lengths of may be different from each other. The length of each of the first branch line 131, the second branch line 132, and the third branch line 133 is different from the structure of the substrate processing apparatus 100 or the structure of the body member 110 and the nozzle member It may be depending on the location of (120).

기판 처리 장치(100)와 몸체 부재(110)의 구조를 변경하려면 주변 부품들까지 변경해야 됨으로써, 기판 처리 장치(100)와 몸체 부재(110)의 구조를 변경하기가 어려울 수 있다. 그러나, 일반적으로 배관은 다양한 위치에 배치하기도 용이하고, 구부리거나 서로 연결하기도 용이할 수 있다. In order to change the structures of the substrate processing apparatus 100 and the body member 110, it is also necessary to change peripheral components, and thus it may be difficult to change the structures of the substrate processing apparatus 100 and the body member 110. However, in general, the piping may be easily arranged in various positions, and may be easily bent or connected to each other.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 제조 시, 기판 처리 장치(100)와 몸체 부재(110)의 구조는 종래의 기판 처리 장치와 몸체 부재와 구조와 동일하게 하고, 제1 분기 라인(131), 제2 분기 라인(132) 및 제3 분기 라인(133)의 구조만 변경하여 연결 부재(130)를 몸체 부재(110)에 설치하여 제조할 수 있다.Therefore, when manufacturing the substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the structures of the substrate processing apparatus 100 and the body member 110 are the same as those of the conventional substrate processing apparatus and the body member and the structure, The structure of the first branch line 131, the second branch line 132, and the third branch line 133 may be changed to be manufactured by installing the connecting member 130 on the body member 110.

한편, 배관을 따라 이송되는 기체는 배관의 길이에 따라서 최종적으로 외부로 배출되는 부분에서의 압력이나 이송 속도가 가변되는 것이 일반적이다. 따라서, 기체가 배관의 최종단 각각에서 서로 균일한 압력을 유지하기 위해서는 배관의 길이에 따른 기체의 압력을 보정할 필요가 있다.On the other hand, it is common for the gas to be transported along the pipe to have a variable pressure or conveying speed at a portion finally discharged to the outside depending on the length of the pipe. Therefore, it is necessary to correct the pressure of the gas along the length of the pipe in order to maintain uniform pressure with each other at the final stages of the pipe.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 공정 가스가 복수의 노즐 부재(120) 각각으로부터 모두 유사한 압력으로 분사될 수 있다.In the substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, process gas may be injected at a similar pressure from each of the plurality of nozzle members 120.

이를 위한 상기 다공성 부재(140)는 기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 다공성 부재(140)의 길이는 공정 가스가 상기 가스 저장부(112)로부터 상기 노즐 부재(120)까지 이송되는 길이에 반비례할 수 있다.The porous member 140 for this may be formed in a column shape. In addition, the length of the porous member 140 may be inversely proportional to the length at which process gas is transferred from the gas storage unit 112 to the nozzle member 120.

도면을 참조하여 공정 가스가 이송되는 길이와 다공성 부재(140)의 길이에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.The length of the process gas and the length of the porous member 140 will be described in more detail with reference to the drawings.

도 4를 참조하면, 연결 부재(130)의 어느 한부분에서의 공정 가스의 이송 길이(L1)와 다른 부분에서의 공정 가스의 이송 길이(L2)가 서로 동일한 경우, 각각의 노즐 부재(120a, 120b)에 설치된 다공성 부재(140a, 140b) 각각의 길이(F1, F2)는 서로 동일할 수 있다. 이때, 다공성 부재(140)의 수직 단면의 크기 및 형상은 동일할 수 있다. 이에 따라 각각의 노즐 부재(120)로부터 분사되는 공정 가스의 분사 속도가 유사할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the transfer length L1 of the process gas in one part of the connecting member 130 and the transfer length L2 of the process gas in the other part are the same, each nozzle member 120a, The lengths F1 and F2 of the porous members 140a and 140b installed on the 120b) may be the same as each other. At this time, the size and shape of the vertical cross-section of the porous member 140 may be the same. Accordingly, the injection speed of the process gas injected from each nozzle member 120 may be similar.

이와 다르게, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결 부재(130)의 어느 한부분에서의 공정 가스의 이송 길이(L1)와 다른 부분에서의 공정 가스의 이송 길이(L3)가 서로 상이한 경우, 각각의 노즐 부재(120a, 120c)에 설치된 다공성 부재(140a, 140c) 각각의 길이(F1, F3)는 상이할 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 5, when the transport length L1 of the process gas in one part of the connecting member 130 is different from the transport length L3 of the process gas in the other part, respectively The lengths F1 and F3 of each of the porous members 140a and 140c installed on the nozzle members 120a and 120c may be different.

더욱 상세하게 설명하면, 공정 가스의 이송 길이(L3)가 상대적으로 긴 부분에 위치한 노즐 부재(120c)에 설치된 다공성 부재(140c)의 길이(F3)는 공정 가스의 이송 길이(L1)가 상대적으로 짧은 부분에 위치한 노즐 부재(120a)에 설치된 다공성 부재(140a)의 길이(F1)보다 짧을 수 있다.In more detail, the length F3 of the porous member 140c installed in the nozzle member 120c located in the relatively long portion of the process gas transport length L3 is relatively high in the process gas transport length L1. It may be shorter than the length (F1) of the porous member (140a) installed on the nozzle member (120a) located in the short part.

이에 따라, 공정 가스가 각각의 다공성 부재(140)를 통과하면서 분압이 적절하게 생성될 수 있다. 구체적으로는 각각의 노즐 부재(120)의 가스 이동 공간(121) 내에 형성되는 분압은 가스의 이송 길이에 상관없이 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 이와 같이 노즐 부재(120)의 내부에서 공정 가스의 압력이 적절하게 보정됨으로써, 각각의 노즐 부재(120)로부터 분사되는 공정 가스의 분사 속도가 유사하게 구현될 수 있다.Accordingly, a partial pressure may be appropriately generated while the process gas passes through each porous member 140. Specifically, the partial pressure formed in the gas movement space 121 of each nozzle member 120 may be formed substantially the same regardless of the length of gas transport. In this way, by properly correcting the pressure of the process gas inside the nozzle member 120, the injection speed of the process gas injected from each nozzle member 120 can be similarly implemented.

도 6 및 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)는 이동 제한 부재(250)를 더 포함할 수 있다.6 and 7, the substrate processing apparatus 200 according to another embodiment of the present invention may further include a movement limiting member 250.

이동 제한 부재(250)는 상기 가스 이동 공간(121)에 설치될 수 있다. 이동 제한 부재(250)는 상기 다공성 부재(140)가 상기 가스 분사홀(122)에 밀착되는 것을 방지하는 할 수 있다.The movement limiting member 250 may be installed in the gas movement space 121. The movement limiting member 250 may prevent the porous member 140 from being in close contact with the gas injection hole 122.

도 6에 도시된 바와 같이 이동 제한 부재(250)는 일례로 금속 재질로 이루어진 그물 형상의 구조체일 수 있다. 상기 구조체(250)의 일단은 다공성 부재(140)와 밀착되고, 타단은 가스 분사홀(122)에 위치될 수 있다. 이에 따라, 다공성 부재(140)가 공정 가스의 압력에 의하여 이동되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 다공성 부재(140)가 가스 분사홀(122)을 간섭하지 않게 되어 공정 가스가 가스 분사홀(122)을 통하여 안정적으로 분사될 수 있다.6, the movement limiting member 250 may be, for example, a net-shaped structure made of a metal material. One end of the structure 250 is in close contact with the porous member 140, the other end may be located in the gas injection hole 122. Accordingly, it is possible to prevent the porous member 140 from being moved by the pressure of the process gas. Therefore, the porous member 140 does not interfere with the gas injection hole 122 so that the process gas can be stably injected through the gas injection hole 122.

이와 다르게, 도 7에 도시된 바와 같이 이동 제한 부재(350)는 압축 스프링인 것도 가능할 수 있다. 압축 스프링(350)은 앞서 설명한 바와 같이 다공성 부재(140)가 가스 분사홀(122)에 밀착되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 이송되는 공정 가스에 의하여 다공성 부재(140)에 길이 방향으로 가해지는 응력을 적절하게 흡수할 수도 있다.Alternatively, as illustrated in FIG. 7, the movement limiting member 350 may also be a compression spring. The compression spring 350 not only prevents the porous member 140 from being in close contact with the gas injection hole 122 as described above, but also applies stress applied to the porous member 140 in the longitudinal direction by the process gas being transferred. It can also be absorbed properly.

도 8은 웨이퍼에 분사되는 공정 가스의 압력 및 속도를 측정하여 도시한 그래프이다. 도 8에서 왼쪽의 그래프는 웨이퍼의 전체 영역에서 공정 가스의 압력 분포를 도시한 그래프이고, 오른쪽의 그래프는 웨이퍼의 전체 영역에서 공정 가스의 속도 분포를 도시한 그래프이다.8 is a graph showing pressure and speed of a process gas injected onto a wafer. In FIG. 8, the graph on the left is a graph showing the pressure distribution of the process gas in the entire region of the wafer, and the graph on the right is a graph showing the velocity distribution of the process gas in the entire region of the wafer.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 기판 처리 장치(100)는 다공성 부재(140)를 포함한다. 이에 따라, 다공성 부재(140)가 가스 흐름을 제한하여 가스 이동 공간(122) 내에 균일한 분압을 생성시킬 수 있다. 그러므로, 도 8에 도시된 바와 같이, 노즐 부재(120)들로부터 웨이퍼에 분사되는 공정 가스의 압력 및 속도가 전체적으로 유사하게 구현될 수 있다.As described above, the substrate processing apparatus 100 according to the present invention includes a porous member 140. Accordingly, the porous member 140 can limit the gas flow to generate a uniform partial pressure in the gas moving space 122. Therefore, as shown in FIG. 8, the pressure and speed of the process gas injected from the nozzle members 120 onto the wafer can be implemented similarly as a whole.

즉, 노즐 부재(120)들의 가스 분사홀(122)의 크기가 상이하거나, 별도의 코팅에 의하여 가스 분사홀(122)의 크기가 변경되더라도 공정 가스의 분사 속도는 가스 분사홀(122)의 크기에 영향을 덜 받게 될 수 있다. 따라서, 공정 가스가 다공성 부재(140)를 통과하면서 웨이퍼에 균일한 속도로 분사될 수 있다.That is, even if the size of the gas injection hole 122 of the nozzle member 120 is different, or the size of the gas injection hole 122 is changed by a separate coating, the injection speed of the process gas is the size of the gas injection hole 122 May be less affected. Therefore, the process gas may be injected at a uniform rate to the wafer while passing through the porous member 140.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although various embodiments of the present invention have been described above, the drawings referenced so far and the detailed description of the described invention are merely illustrative of the present invention, which are only used for the purpose of illustrating the present invention and have limited meaning or claim. It is not intended to limit the scope of the invention described in the scope. Therefore, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 기판 처리 장치 110: 몸체 부재
112: 가스 저장부 120: 노즐 부재
121: 가스 이동 공간 122: 가스 분사홀
130: 연결 부재 131: 제1 분기 라인
132: 제2 분기 라인 133: 제3 분기 라인
140: 다공성 부재 250, 350: 이동 제한 부재100: substrate processing apparatus 110: body member
112: gas storage unit 120: nozzle member
121: gas moving space 122: gas injection hole
130: connecting member 131: first branch line
132: second branch line 133: third branch line
140: porous member 250, 350: movement limiting member

Claims (9)

공정 가스가 저장되는 가스 저장부를 포함하는 몸체 부재;
상기 몸체 부재에 결합되고, 공정 가스가 분사되는 노즐 부재;
상기 가스 저장부와 상기 노즐 부재를 연결하는 연결 부재; 및
다공성 구조로 이루어지고, 상기 연결 부재 또는 상기 노즐 부재의 내부에 설치되는 다공성 부재;를 포함하는 기판 처리 장치.A body member including a gas reservoir in which process gas is stored;
A nozzle member coupled to the body member and to which process gas is injected;
A connecting member connecting the gas storage unit and the nozzle member; And
It is made of a porous structure, the substrate processing apparatus comprising a; porous member installed inside the connecting member or the nozzle member. 제1항에 있어서,
상기 연결 부재는,
상기 가스 저장부에 연결되는 하나 이상의 제1 분기 라인;
상기 제1 분기 라인으로부터 분기되는 하나 이상의 제2 분기 라인; 및
상기 제2 분기 라인으로부터 분기되어 상기 복수의 노즐 부재에 각각 연결되는 하나 이상의 제3 분기 라인;을 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The connecting member,
At least one first branch line connected to the gas reservoir;
At least one second branch line branching from the first branch line; And
And at least one third branch line branched from the second branch line and connected to the plurality of nozzle members, respectively. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다공성 부재는 기둥 형상으로 이루어지고,
상기 다공성 부재의 길이는 공정 가스가 상기 가스 저장부로부터 상기 노즐 부재까지 이송되는 길이에 반비례하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1 or 2,
The porous member is made of a pillar shape,
The length of the porous member is inversely proportional to the length of the process gas is transferred from the gas reservoir to the nozzle member. 제2항에 있어서,
상기 제1 분기 라인, 제2 분기 라인 및 제3 분기 라인 각각은 복수개이고,
상기 복수의 제1 분기 라인 각각의 길이는 서로 동일하고,
상기 복수의 제2 분기 라인 각각의 길이는 서로 동일하며,
상기 복수의 제3 분기 라인 각각의 길이는 서로 동일한 기판 처리 장치.According to claim 2,
Each of the first branch line, the second branch line, and the third branch line is a plurality,
Each of the plurality of first branch lines has the same length,
Each of the plurality of second branch lines has the same length,
The length of each of the plurality of third branch lines is the same substrate processing apparatus. 제2항에 있어서,
상기 제1 분기 라인, 제2 분기 라인 및 제3 분기 라인 각각은 복수개이고,
상기 복수의 제1 분기 라인 각각의 길이는 서로 상이하고,
상기 복수의 제2 분기 라인 각각의 길이는 서로 상이하며,
상기 복수의 제3 분기 라인 각각의 길이는 서로 상이한 기판 처리 장치.According to claim 2,
Each of the first branch line, the second branch line, and the third branch line is a plurality,
The length of each of the plurality of first branch lines is different from each other,
The length of each of the plurality of second branch lines is different from each other,
The length of each of the plurality of third branch lines is different from each other. 제1항에 있어서,
상기 다공성 부재는 발포 알루미늄인 기판 처리 장치.According to claim 1,
The porous member is a foamed aluminum substrate processing apparatus. 제1항에 있어서,
상기 노즐 부재는 내부에 가스가 이동되는 가스 이동 공간을 포함하고,
상기 노즐 부재에서 상기 공정 가스가 분사되는 상기 몸체 부재의 처리 공간을 향하여 노출된 부분에는 가스가 분사되는 가스 분사홀이 형성되며,
상기 가스 이동 공간에 설치되어 상기 다공성 부재가 상기 가스 분사홀에 밀착되는 것을 방지하는 이동 제한 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The nozzle member includes a gas moving space in which gas is moved,
A gas injection hole through which gas is injected is formed in a portion exposed toward the processing space of the body member from which the process gas is injected from the nozzle member,
And a movement limiting member installed in the gas moving space to prevent the porous member from being in close contact with the gas injection hole. 제7항에 있어서,
상기 이동 제한 부재는 압축 스프링 또는 금속 재질로 이루어진 그물 형상의 구조체인 기판 처리 장치.The method of claim 7,
The movement limiting member is a substrate processing apparatus which is a net-shaped structure made of a compression spring or a metal material. 제1항에 있어서,
상기 다공성 부재는 상기 연결 부재와 상기 노즐 부재의 연결 부분에 위치되는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The porous member is a substrate processing apparatus located in the connecting portion of the connecting member and the nozzle member.
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