KR20210055483A - 기판 처리 장치 - Google Patents
기판 처리 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210055483A KR20210055483A KR1020190141994A KR20190141994A KR20210055483A KR 20210055483 A KR20210055483 A KR 20210055483A KR 1020190141994 A KR1020190141994 A KR 1020190141994A KR 20190141994 A KR20190141994 A KR 20190141994A KR 20210055483 A KR20210055483 A KR 20210055483A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- airflow
- gas
- space
- main body
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 141
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 93
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 57
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 239
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
- H01L21/6732—Vertical carrier comprising wall type elements whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising sidewalls
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
- H01L21/6734—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders specially adapted for supporting large square shaped substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
- H01L21/67346—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders characterized by being specially adapted for supporting a single substrate or by comprising a stack of such individual supports
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
- H01L21/6735—Closed carriers
- H01L21/67389—Closed carriers characterised by atmosphere control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
기판 처리 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 기판 처리 공정시 상부에서 하부 방향으로 가스 흐름을 제어하여 상하부 슬롯 간의 온도 균일도를 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판처리 공정시 가스 흐름을 제어하여 상하부 슬롯 간의 온도 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
표시 장치 또는 반도체 소자 제조시 사용되는 기판 처리 장치에서 기판이 처리되는 처리 공간 내부에는 많은 양의 가스가 공급 및 배출될 수 있다. 이러한 가스는 기판 상에 박막을 형성하거나, 기판 상의 박막에 패턴을 형성하거나, 처리공간 내부의 분위기를 환기시키는 등의 목적으로 처리 공간의 내부에 공급될 수 있다. 기판 처리 공정을 완료한 후, 처리 공간 내부의 가스는 외부로 배출될 수 있다.
열처리 공정에서 양질의 제품을 얻기 위해서는 기판의 면내 온도 편차를 최소화하도록 온도를 제어해야 할 필요가 있다. 하지만, 기존의 설비는 본체 내부 공간, 다시 말해 기판이 처리되는 처리 공간 내에서 슬롯 별로 좌측에서 우측으로 기류의 흐름을 형성하는 것이 일반적이다. 이른바, 층류(laminar flow)를 형성하기 위해, 처리 공간의 대향하는 양측에서 가스의 공급과 배출을 수행하게 된다. 하지만, 열 이동에 의해서 좌측과 우측의 온도가 차이가 나는 문제점이 있었다.
또한, 상기 기존의 설비는 처리 공간을 냉각시키는 과정에서도 위해서도 좌측에서 우측으로 기류의 흐름을 형성하여, 우측으로 가스가 배출되면서 냉각을 진행하게 되는데, 이 경우 냉각 가스가 하부로 이동하려는 경향이 있어 처리 공간의 상부가 하부보다 상대적으로 늦게 냉각되는 문제점이 있었다.
따라서, 처리 공간의 좌측과 우측, 상부와 하부의 온도 편차를 해결할 수 있는 기판 처리 장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 냉각시 상부에서 하부 방향으로 기류를 형성하여 열을 이동시킴에 따라 상하부 슬롯 간의 온도 편차를 개선할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 처리 공간의 온도 편차를 개선할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부 공간을 제공하는 본체; 상기 내부 공간에 본체의 상부벽과 측벽으로부터 소정 거리 이격되게 배치되어 복수의 기판이 처리되는 처리 공간을 형성하는 격벽; 상기 처리 공간에 상기 기판이 수직방향을 따라 상호 이격되어 배치되도록 지지하는 기판 지지부; 수직 방향을 따라 이격되어 배치되는 복수의 히터 유닛을 포함하고, 상기 기판 지지부에 지지된 상기 기판을 가열하기 위한 히터부; 상기 본체의 상부에 연결되고, 상기 본체의 상부벽과 상기 격벽 사이의 제1 기류 공간에 기류 가스를 분사하는 기류 가스 공급부; 및 상기 본체의 측벽과 상기 격벽 사이의 제2 기류 공간에 연결되고, 상기 본체 내의 가스를 배출하는 가스 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 격벽은, 상기 본체의 상부벽에 소정 거리 이격되어 배치되는 상부 격벽; 상기 본체의 좌측벽, 우측벽, 후측벽에 소정 거리 이격되어 배치되는 측부 격벽을 포함하고, 상기 제1 기류 공간과 상기 제2 기류 공간이 연결될 수 있다.
상기 기류 가스 공급부에 대응되는 상기 본체의 상부벽 내측면에는 복수의 분산홀이 형성된 기류 확산판이 배치될 수 있다.
상기 본체의 측부에 연결되고, 상기 본체의 측벽과 상기 격벽 사이의 제2 기류 공간에 기류 가스를 분사하는 측부 기류 가스 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 측부 기류 가스 공급부에 대응되는 상기 본체의 측벽 내측면에는 복수의 분산홀이 형성된 측부 기류 확산판이 배치될 수 있다.
상기 측부 기류 가스 공급부는, 외부의 기류 가스 공급 수단으로부터 기류 가스를 공급받고 수직 방향으로 연장 형성되는 기류 가스 유입관; 상기 기류 가스 유입관에 연통되어 기류 가스를 전달 받고 수평 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 기류 가스 측부 분배관; 및 각각의 상기 기류 가스 측부 분배관에서 상기 본체의 측부에 연결되는 적어도 하나의 기류 가스 측부 공급관;을 포함할 수 있다.
각각의 기류 가스 측부 분배관에 밸브가 설치되고, 각 밸브의 제어에 따라 제2 기류 공간의 높이 방향에 따라 기류 가스의 공급양을 제어할 수 있다.
각각의 기류 가스 측부 공급관에 밸브가 설치되고, 각 밸브의 제어에 따라 제2 기류 공간의 수평 방향에 따라 기류 가스의 공급양을 제어할 수 있다.
상기 가스 배출부는 제2 기류 공간의 상기 본체 하측벽 또는 측벽의 하부에 연결될 수 있다.
상기 격벽과 대향하는 상기 본체의 내벽면에 단열판이 밀착되게 설치될 수 있다.
상기 본체의 측벽 및 상기 격벽을 관통하여 적어도 일부가 상기 처리 공간 내에 배치되고, 상기 처리 공간에 공정 가스를 분사하는 공정 가스 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 공정 가스 공급부는, 외부로부터 공정 가스를 공급받는 공정 가스 연결관; 상기 본체 및 상기 격벽을 관통하고 소정 간격을 이루어 배치되는 복수의 공정 가스 공급관; 상기 공정 가스 연결관에 일측이 연통되고 타측은 상기 복수의 공정 가스 공급관에 연결되는 공정 가스 분배관을 포함할 수 있다.
상기 본체의 측벽 및 상기 격벽을 관통하도록 복수의 지지바가 설치되고, 상기 처리 공간의 전면 및 후면에 각각 대향하는 한 쌍의 지지바 상에 하나 또는 복수의 상기 기판 지지부가 지지될 수 있다.
상기 본체의 측벽 및 상기 격벽을 관통하도록 설치되는 상기 히터 유닛 중 일부가 상기 지지바로 사용되고, 상기 처리 공간의 전면 및 후면에 각각 대향하는 한 쌍의 히터 유닛 상에 하나 또는 복수의 상기 기판 지지부가 지지될 수 있다.
상기 지지바는 내부가 빈 형상이고, 상기 지지바 내부에 상기 히터 유닛이 삽입될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 처리 공간의 온도 편차를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 냉각시 상부에서 하부 방향으로 기류를 형성하여 열을 이동시킴에 따라 상하부 슬롯 간의 온도 편차를 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 전체적인 구성을 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 정단면 및 냉각 공정에서의 기류 가스 흐름을 나타내는 개략 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 측면을 나타내는 개략 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 상부를 확대한 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 하부를 확대한 개략 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판을 지지하는 형태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기류 확산판이 설치된 형태 및 기류 확산판을 나타내는 개략도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 가스 공급부(제2 가스 공급부) 부분을 확대한 개략 사시도 및 정단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 공정에서의 공정 가스 흐름을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 정단면 및 냉각 공정에서의 기류 가스 흐름을 나타내는 개략 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 측면을 나타내는 개략 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 상부를 확대한 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 하부를 확대한 개략 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판을 지지하는 형태를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기류 확산판이 설치된 형태 및 기류 확산판을 나타내는 개략도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 가스 공급부(제2 가스 공급부) 부분을 확대한 개략 사시도 및 정단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 공정에서의 공정 가스 흐름을 나타내는 개략도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 기판은 LED, LCD 등의 표시장치에 사용하는 기판, 반도체 기판, 태양전지 기판 등의 모든 기판을 포함하는 의미로 이해될 수 있으며, 본 명세서에서는 플렉서블(Flexible) 표시장치에 사용되는 플렉서블 기판을 주로 예를 들어 설명한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 기판 처리 공정이란 증착 공정, 열처리 공정 등을 포함하는 의미로 이해될 수 있으며, 본 명세서에서는 논플렉서블(Non-Flexible) 기판 상에 플렉서블 기판 형성, 플렉서블 기판 상에 패턴 형성, 플렉서블 기판 분리 등의 일련의 공정, 더 바람직하게는 플렉서블 기판을 열처리하여 건조하는 공정을 주로 예를 들어 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 전체적인 구성을 나타내는 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 정단면 및 냉각 공정에서의 기류 가스 흐름을 나타내는 개략 정면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 측면을 나타내는 개략 측면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 상부를 확대한 개략 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 하부를 확대한 개략 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치는 본체(110), 히터부(200), 가스 공급부(300, 400), 가스 배출부(500)를 포함할 수 있다.
본체(110)는 내부 공간을 제공하며, 내부 공간에서도 기판(10)이 로딩되어 처리되는 공간인 처리 공간(101)을 제공한다. 본 명세서에 있어서, 본체(110) 내에서 실질적으로 기판 처리가 수행되는 공간은 본체(110)의 내부 공간에서도 격벽(150, 170) 내측면에 의해 형성되는 공간일 수 있다. 다시 말해, 격벽(150, 170) 외측면과 본체(110) 내측면 사이에 형성되는 '기류 공간'[제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)]은 기판 처리가 수행되는 '처리 공간'(101)과는 별개의 공간으로 이해될 수 있다.
본체(110)는 대략 육면체 형상을 가지며, 본체(110)의 재질은 석영(Quartz), 스테인리스 스틸(SUS), 알루미늄(Aluminium), 그라파이트(Graphite), 실리콘 카바이드(Silicon carbide) 또는 산화 알루미늄(Aluminium oxide) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
처리 공간(101)에는 복수개의 기판(10)이 배치될 수 있다. 복수개의 기판(10)은 각각 일정간격을 가지면서 배치되며, 배치되며, 레더(ladder), 기판 홀더, 보트(boat) 등의 기판 지지부(190)[도 6 참조]에 지지, 안착되어 처리 공간(101) 내부에 배치될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 설명의 편의상 일부의 기판(10)만을 도시한다. 각각의 기판(10)은 각각 하나의 슬롯(S) 공간을 점유하며 열처리 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 두개 이상의 기판(10)이 하나의 슬롯(S) 공간을 점유하도록 적층 배치할 수도 있다.
본체(110)의 일면[일 예로, 전면]에는 기판(10)이 로딩/언로딩 되는 통로인 출입구(105)가 형성될 수 있다. 출입구(105)는 본체(110)의 일면[일 예로, 전면]에만 형성될 수 있고, 반대면[일 예로, 후면]에도 형성될 수 있다.
도어(미도시)는 본체(110)의 일면[즉, 출입구(105)가 형성된 면]에 설치될 수 있다. 도어는 전후방향, 좌우방향 또는 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 도어는 출입구(105)를 개폐할 수 있고, 출입구(105)의 개폐 여부에 따라서 처리 공간(101)도 물론 개폐될 수 있다. 또한, 도어에 의하여 출입구(105)가 완전하게 실링되도록 도어와 본체(110)의 출입구(105)가 형성된 면 사이에는 오링(O-ring) 등의 실링부재(미도시)가 개재될 수 있다.
한편, 본체(110)의 외측면 상에는 보강리브(111, 112)를 결합할 수 있다. 본체(110)는 공정 중에 내부에서 강한 압력 또는 고온의 영향을 받아 파손되거나 변형이 발생할 수 있다. 따라서, 보강리브(111, 112)를 본체(110)의 외측면 상에 결합하여 본체(110)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 필요에 따라서, 특정 외측면 또는 외측면 상의 일부에만 보강리브(111, 112)를 결합할 수도 있다.
본체(110)의 벽에는 복수의 관통홀(115)[도 4 참조]이 형성될 수 있다. 제1 가스 공급부(300) 및 제2 가스 공급부(400)의 각 구성이 본체(110) 외벽에서 처리 공간(101)으로 연통될 수 있도록, 본체(110) 벽의 해당하는 부분에 관통홀(115)이 형성될 수 있다. 관통홀(115) 주변에는 기판처리 가스의 누설을 막기 위한 실링 수단(미도시)을 더 개재할 수 있다.
본체(110)의 내벽에는 단열판(120)이 설치될 수 있다. 단열판(120)은 처리 공간(101)의 열이 손실되는 것을 방지하는 본연의 단열 역할뿐만 아니라, 본체(110)의 내벽의 온도를 유지하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 단열판(120)은 본체(110) 내벽과의 사이에 공간을 두지 않고 밀착되어 설치되는 것이 바람직하다. 게다가 단열판(120)과 본체(110) 사이에 공간이 있으면 해당 공간 내에서 가스의 와류가 발생하여 온도 불균일이 발생할 수 있는데, 단열판(120)과 본체(110) 내벽이 밀착되면 와류의 문제가 해결될 수 있다. 단열판(120)은 공지의 단열재를 제한없이 사용할 수 있으나, 열에 대해서 변형이 적은 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
단열판(120)에는 후술할 본체(110) 외벽에서 처리 공간(101)으로 연통되는 히터부(200), 제1 가스 공급부(300) 및 제2 가스 공급부(400)의 구성이 통과할 수 있도록, 단열체(120)의 해당하는 부분에 홀(121)이 형성될 수 있다. 홀(121)은 관통홀(115)과 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
단열판(120)이 본체(110)의 내벽에 밀착되어 실질적으로 본체(110)의 내벽을 구성하고, 단열판(120)이 그 자체로 열을 포함하고 있을 수 있다. 다시 말해, 열처리 공정에서 처리 공간(101)에 히터부(200)가 인가하는 열을 외부로 쉽게 방출하지 않고, 단열판(120)이 열을 포함하고 있을 수 있다. 이 열은 본체(110)의 내벽의 온도를 유지할 뿐 아니라, 기판(10)이 유기용매 등의 휘발성 물질을 포함할 경우에는 휘발성 물질이 본체(110)의 내벽에 응축되지 않고 기체 상태로 존재하도록 할 수 있다. 기체 상태의 휘발성 물질은 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)의 기류의 흐름에 따라 가스 배출부(500)로 배출될 수 있게 된다.
격벽(150, 160, 170)은 본체(110)의 내측벽에 소정 거리 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예로, 상부 격벽(150)은 본체(110)의 상측벽에 소정 거리 이격되도록 배치되고, 측부 격벽(170)은 본체(110)의 좌측벽, 우측벽, 후측벽에 소정 거리 이격되도록 배치될 수 있다. 각각의 격벽(150, 170)은 상호 연결될 수 있다. 본체(110)의 하측벽에 소정 거리 이격되도록 하부 격벽(160)이 더 배치되고, 상부, 측부 격벽(150, 170)과 상호 연결될 수 있다.
격벽(150, 170)에 의해 형성되는 내부 공간은 실질적으로 기판 처리가 수행될 수 있고, 격벽(150, 170)과 본체(110) 내측벽 사이에 형성되는 기류 공간[제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)]은 기류 가스(CG)가 지나는 경로로 사용될 수 있다.
측부 격벽(170)에는 후술할 본체(110) 외벽에서 처리 공간(101)으로 연통되는 제2 가스 공급부(400)의 구성이 통과할 수 있도록, 측부 격벽(170)의 해당하는 부분에 홀(171)이 형성될 수 있다. 또한, 본체(110) 외벽에서 처리 공간(101)으로 연통되는 히터부(200)가 통과할 수 있도록, 측부 격벽(170)의 해당하는 부분에 홀(172)이 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판을 지지하는 형태를 나타내는 개략도이다.
도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 기판(10)은 레더(ladder) 등의 기판 지지부(190) 상에 로딩될 수 있다. 기판 지지부(190)의 모서리 부분에는 복수의 반원 형상의 걸림편(191)이 형성되어 지지바(195)의 외주에 삽입 결합될 수 있다. 그리하여 기판 지지부(190)는 지지바(195) 위에서 안정적으로 거치되고, 기판 지지부(190)를 위로 들어올리는 것만으로 지지바(195)와 분리가능하게 될 수 있다. 복수의 기판 지지부(190) 상에는 복수의 지지핀(192)이 형성되어 기판(10)의 하부를 점촉 지지할 수 있다. 기판 지지부(190)의 구체적인 사항은 본 출원인의 한국특허출원 제10-2011-0030216호, 제10-2011-0034246호, 제10-2012-0006023호, 제10-2012-0006024호 등의 내용이 전체로서 편입된 것으로 간주될 수 있다.
지지바(195)는 본체(110)의 벽에 형성된 복수의 관통홀(115) 및 측부 격벽(170)의 홀(172)을 통과하여 설치될 수 있다. 지지바(195) 양단의 고정부(196)는 본체(110)의 외벽에 결합되어 지지바(195)를 고정할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 후술할 히터 유닛(210)이 지지바(195) 역할을 수행할 수 있다. 히터 유닛(210) 상에 하나 또는 복수의 기판 지지부(190)가 지지되고, 기판 지지부(190) 상에 기판(10)을 로딩할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 지지바(195)의 내부가 빈 형상[또는, 중공(中孔) 관 형상]이고, 지지바(195) 내부에 히터 유닛(210)이 삽입될 수 있다. 지지바(195) 상에 하나 또는 복수의 기판 지지부(190)가 지지됨과 동시에 지지바(195) 내부의 히터 유닛(210)에 의해 기판(10)의 가열이 수행될 수 있다.
도 6의 (b)를 참조하면, 후술할 히터 유닛(210), 제2 가스 공급관(430) 등은 동일한 수평면 상을 점유하고, 소정 간격을 따라 번갈아 배치될 수 있다. 또한, 특정 수평면과 이에 이웃하는 다른 수평면의 사이에 기판(10)[및 기판 지지부(190)]가 배치될 수 있다. 위와 같이, 동일한 수평면 상에 히터 유닛(210), 제2 가스 공급관(430) 등이 점유하게 하여 슬롯(S)간 피치(pitch)를 최소화함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
히터부(200)는 처리 공간(101)을 가열하여 기판 처리 분위기를 조성하며 기판(10)을 가열할 수 있다. 복수의 히터 유닛(210)이 본체(110)에 형성된 히터 관통구(201)를 통과하여 처리 공간(101)에 배치될 수 있다. 관통구(201)는 측부 격벽(170)의 홀(172)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 일 예로, 복수의 히터 유닛(210)은 기판(10)의 로딩/언로딩 방향과 수직한 방향으로 일정한 간격을 가지면서 배치될 수 있고, 기판(10)의 적층 방향을 따라 수직으로 일정한 간격을 가지면서 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 3에서는 다른 구성의 설명의 편의상 일부의 히터 유닛(210)만을 도시하나, 모든 히터 관통구(201)에 히터 유닛(210)이 삽입되어 히터부(200)를 구성할 수 있다. 따라서, 기판(10)은 상부 및 하부에 배치된 히터부(200)에 의해서 전면적이 균일하게 가열될 수 있으므로, 기판 처리 공정의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.
이에 더하여, 서브 히터 유닛(미도시)이 기판(10)의 로딩/언로딩 방향과 평행한 방향으로 챔버(101) 내벽[또는, 본체(110) 내벽]에 기판(10)의 적층 방향을 따라 수직으로 일정한 간격을 가지면서 배치될 수도 있다.
히터 유닛(210)은 본체(110)의 일측면에서 타측면까지 연통되는 바(bar) 형상을 가지며, 석영관 내부에 발열체가 삽입된 형태일 수 있다. 일 예로, 히터 유닛(210)은 본체(110)의 좌측면에서 우측면까지 연통될 수 있고, 서브 히터 유닛(미도시)은 출입구(105) 부분을 제외한 본체(110)의 전면에서 후면까지 연통될 수 있다. 단자는 외부의 전원(미도시)으로부터 전력을 공급받아 발열체에서 열을 발생시킬 수 있도록 한다. 히터 유닛(210)/서브 히터 유닛의 개수는 본체(110)의 크기, 기판(10)의 크기 및 개수에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 히터부(200)는 상술한 형태에 제한되지 않고, 격벽(150, 160, 170), 본체 내벽 등에 매립된 형태로 기판(10)을 가열할 수도 있다.
가스 공급부(300, 400)는 본체(110) 상부 및 본체(110) 측부에 연결될 수 있다. 가스 공급부(300, 400)는 제1 가스 공급부(300) 및 제2 가스 공급부(400)을 포함할 수 있다.
제1 가스 공급부(300)는 본체(110) 상부에 연결되어 제1 가스를 공급할 수 있다. 제1 가스 공급부(300)에서 공급하는 제1 가스는, 대부분 기판(10)의 직접적인 처리 공정에 관여하지 않고, 처리 공간(101)의 상부와 측부, 즉, 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)에서의 기류(flow)의 형성에 기여할 수 있다. 이하에서는, 제1 가스 공급부(300)에서 공급하는 제1 가스를 '기류 가스'(CG)[도 2 참조]라고 지칭한다. 또한, 제1 가스 공급부(300)는 '기류 가스 공급부'(300)로 명칭을 혼용하여 사용한다.
제1 가스 공급부(300)[기류 가스 공급부(300)]의 제1 가스 상부 공급관(310)[기류 가스 상부 공급관(310)]은 외부의 기류 가스 공급 수단(30)으로부터 기류 가스(CG)를 전달받아 제1 기류 공간(TR)으로 공급할 수 있다. 제1 가스 상부 공급관(310)은 본체(110) 상부를 관통하여 제1 기류 공간(TR)으로 연통될 수 있다. 제1 가스 상부 공급관(310)으로부터 제1 기류 공간(TR)에 기류 가스(CG)를 공급할 수 있다.
제1 기류 공간(TR)에 공급된 기류 가스(CG)는 상부 격벽(150)에 막혀 기판(10)의 상부로 직접적인 분사가 제한된다. 기류 가스(CG)는 상부 측부 격벽(150)에 의해 구획된 제1 기류 공간(TR)에 퍼진 후, 측부 격벽(170)에 의해 구획된 제2 기류 공간(SR)으로 이동할 수 있다. 즉, 측부 격벽(170)은 상부 격벽(150)과 모서리 부분에서 연결되어 제1 기류 공간(TR)과 제2 기류 공간(SR)이 연결되도록 구성될 수 있다.
제1 가스 공급부(300)는 본체(110) 측부에 더 연결될 수 있다. 본체(110) 측부에 제1 가스 유입관(320)[기류 가스 유입관(320)], 제1 가스 측부 분배관(330)[기류 가스 측부 분배관(330)] 및 제1 가스 측부 공급관(340)[기류 가스 측부 공급관(340)]이 더 연결될 수 있다. 제1 가스 유입관(320), 제1 가스 측부 분배관(330) 및 제1 가스 측부 공급관(340)을 합하여 '측부 기류 가스 공급부'라고 지칭한다.
제1 가스 유입관(320)은 외부의 기류 가스 공급 수단(30)으로부터 기류 가스를 공급받아 적어도 하나의 제1 가스 측부 분배관(330: 331, 332)에 기류 가스를 분산하여 전달할 수 있다. 제1 가스 유입관(320)은 본체(110)의 좌측 외벽, 우측 외벽을 따라 수직하게 연장되고, 제1 가스 측부 분배관(330)은 본체(110)의 좌측 외벽, 우측 외벽을 따라 수평하게 연장될 수 있다.
제1 가스 측부 분배관(330: 331, 332)은 제1 가스 유입관(320)에 연통되어 기류 가스를 전달 받을 수 있다. 본 명세서에서 제1 가스 측부 분배관(330: 331, 332)이 2개인 것이 예시되나, 기판의 개수/크기, 기판 처리 장치의 크기 등을 고려하여 개수는 증감 가능하다. 각각의 제1 가스 측부 분배관(330: 331, 332)에서 기류 가스(CG)는 다양한 제1 가스 측부 공급관(340: 341, 342, 343)으로 분산되고, 각각의 제1 가스 측부 공급관(340: 341, 342, 343)는 본체(110) 측부를 관통하여 처리 공간(101)으로 연통될 수 있다. 그리하여 제1 가스 측부 분배관(330)으로부터 제2 기류 공간(SR)에 기류 가스(CG)를 더 공급할 수 있다.
각각의 제1 가스 측부 분배관(330: 331, 332)과 제1 가스 유입관(320) 사이에는 밸브(V)가 설치될 수 있다. 밸브(V)의 제어에 따라 제2 기류 공간(SR)의 높이 방향에 따라 공급되는 기류 가스(CG)의 양을 제어할 수 있다. 일 예로, 제1 가스 상부 공급관(310)에서 제1 기류 공간(TR)으로 공급하는 기류 가스(CG)의 양으로도 충분하다면, 제2 기류 공간(SR)에 기류 가스(CG)를 공급할 필요 없이 모든 밸브(V)를 잠글 수 있다. 다른 예로, 처리 공간(101) 하부쪽이 대해서 냉각을 더 수행하여 처리 공간(101)의 상하부의 온도 편차를 줄일 필요가 있으면, 제1 가스 측부 분배관(330) 중 가장 하부에 의치한 공급관(332)의 밸브(V)를 최대로 열어 기류 가스(CG)의 공급량을 늘릴 수 있다.
또한, 각각의 제1 가스 측부 분배관(330: 331, 332)과 각각의 제1 가스 측부 공급관(340: 341, 342, 343) 사이에는 밸브(V)가 설치될 수 있다. 밸브(V)의 제어에 따라 제2 기류 공간(SR)의 수평 방향에 따라 공급되는 기류 가스(CG)의 양을 제어할 수 있다. 밸브(V)의 개폐 여부, 개폐 정도는 제어 시스템(미도시)에 의해 자동으로 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기류 확산판이 설치된 형태 및 기류 확산판을 나타내는 개략도이다.
한편, 기류 가스 공급부(300)에서 제1 기류 공간(TR) 및/또는 제2 기류 공간(SR)에 기류 가스(CG)를 공급하지만, 제1 가스 상부 공급관(310)이 본체(110) 상부에 연통되는 면적, 복수의 제1 가스 측부 분배관(330: 331, 332)이 본체(110) 측부에 연통되는 면적에 대해서만 기류 가스(CG)를 공급하므로, 특정 부분에 기류 가스(CG)가 집중될 수 있다.
이를 해소하기 위해, 기류 확산판(350)을 개재하여 기류 가스(CG)가 넓은 면적에 분산되며 공급되도록 할 수 있다. 도 7을 참조하면, 기류 확산판(350)에는 소정거리 이격되도록 복수의 분산홀(351)들이 형성될 수 있다. 그리고, 기류 확산판(350)을 본체(110) 상부 내측벽 및/또는 측부 내측벽에 배치할 수 있다. 도 7에는 기류 확산판(350)이 본체(110) 측부 내측벽에 배치되고, 제1 가스 측부 공급관(340: 341)에 대응되도록 연결되는 형태를 예시하나, 본체(110) 상부 내측벽에 배치되고 제1 가스 상부 공급관(310)에 대응되도록 연결되는 것도 동일하게 적용될 수 있다.
기류 확산판(350)이 배치되는 본체(110) 내측벽에는 음각 홈이 형성되어 분산 공간(BS)을 제공할 수 있다. 다시 말해, 기류 확산판(350)의 일면과 본체(110) 내측벽의 음각 홈으로 구획되는 공간이 분산 공간(BS)이 될 수 있다. 제1 가스 상부 공급관(310)은 본체(110) 상부 내측벽의 분산 공간(BS)에 연통되고, 제1 가스 측부 분배관(330)은 본체(110) 측부 내측벽의 분산 공간(BS)에 연통될 수 있다. 제1 가스 상부 공급관(310)/제1 가스 측부 분배관(330)으로부터 공급된 기류 가스(CG)는 곧바로 제2 기류 공간(SR)에 분사되지 않고, 분산 공간(BS)을 채울 수 있다. 그리고, 분산 공간(BS)을 채운 기류 가스(CG)들은 복수의 분산홀(351)들을 통과하여 제2 기류 공간(SR)에 분사될 수 있다. 이처럼 기류 확산판(350)의 면적에 대응하는 범위에 기류 가스(CG)들을 분산시켜 분사할 수 있으므로, 처리 공간(101)의 온도 편차를 보다 균일하고, 미세하게 개선할 수 있는 이점이 있다.
기류 가스(CG)는 본체(110)의 상측벽과 상부 격벽(150)의 외측면 사이의 공간[제1 기류 공간(TR)], 및 본체(110)의 좌측벽, 우측벽, 후측벽과 측부 격벽(170)의 외측면 사이의 공간[제2 기류 공간(SR)]을 따라 하부방향으로 이동하여, 배기구(501)를 통해 가스 배출부(500)로 배출될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 가스 공급부(400)[제2 가스 공급부(400)] 부분을 확대한 개략 사시도 및 정단면도이다.
제2 가스 공급부(400)는 본체(110) 측부에 연결되고 본체(110)의 측면 및 격벽(170)을 관통하여 적어도 일부가 처리 공간(101) 내에 배치됨에 따라, 처리 공간(101)에 제2 가스를 공급할 수 있다. 한 쌍의 제2 가스 공급부(400)가 본체(110)의 대향하는 외측벽에 설치될 수 있다.
제2 가스 공급부(400)에서 공급하는 제2 가스는, 기판(10)의 직접적인 처리 공정에 관여할 수 있다. 이하에서는, 제2 가스 공급부(400)에서 공급하는 제2 가스를 '공정 가스'(PG)[도 9 참조]라고 지칭한다. 또한, 제2 가스 공급부(400)는 '공정 가스 공급부'(400)로 명칭을 혼용하여 사용한다. 공정 가스는 N2 등의 불활성 가스를 사용하고, 기판(10)의 열 처리에 기여할 수 있다.
제2 가스 공급부(400)[공정 가스 공급부(400)]의 제2 가스 연결관(410)[공정 가스 연결관(410)]의 일단은 외부의 공정 가스 공급 수단(50)에 연결되어 공정 가스를 공급받고, 타단은 제2 가스 분배관(420)[공정 가스 분배관(420)]에 연결되어 공정 가스(PG)를 전달할 수 있다.
제2 가스 분배관(420)은 수직 방향으로 형성되고 내측과 본체(110) 외벽 사이에 공정 가스(PG)가 채워질 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 제2 가스 분배관(420)의 내측은 복수의 제2 가스 공급관(430)[공정 가스 공급관(430)]이 수직 방향으로 간격을 이루며 연결될 수 있다. 제2 가스 분배관(420)과 본체(110) 외벽 사이에 채어진 공정 가스(PG)는 각각의 제2 가스 공급관(430)으로 분산될 수 있다. 대향하는 한 쌍의 제2 가스 분배관(420)은 각각 제2 가스 공급관(430)의 일단 및 타단에 연결되어 제2 가스 공급관(430)의 양단에 공정 가스(PG)를 공급할 수 있다.
또한, 다른 실시예로, 제2 가스 분배관(420)은 수평 방향으로 형성되고 내측과 본체(110) 외벽 사이에 공정 가스(PG)가 채워질 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 제2 가스 분배관(420)의 내측은 복수의 제2 가스 공급관(430)[공정 가스 공급관(430)]이 수평 방향으로 간격을 이루며 연결될 수 있다. 또한, 다른 실시예로, 제2 가스 분배관(420)은 수직 및 수평 방향으로 형성되고, 제2 가스 분배관(420)의 내측은 복수의 제2 가스 공급관(430)[공정 가스 공급관(430)]이 수직 및 수평 방향으로 간격을 이루며 연결될 수도 있다.
제2 가스 공급관(430)은 본체(110) 측벽 및 격벽(170)을 관통하는 형태로 배치되어 처리 공간(101) 내부로 공정 가스(PG)를 분사할 수 있다. 특히, 제2 가스 공급관(430)이 처리 공간(101)의 내부로 공정 가스(PG)를 분사함에 따라, 처리 공간(101)은 외부보다 압력이 높게 형성될 수 있다. 다시 말해, 기판 처리 공정 중에 격벽(150, 160, 170)으로 구획된 처리 공간(101)이, 격벽(150, 170)과 본체(110) 내측벽 사이에 형성되는 공간[상부 기류 공간(TR) 및 측부 기류 공간(SR)] 또는 본체(110)의 외부보다 압력이 높게 형성되는 양압 상태를 유지하므로, 처리 공간(101)의 내부로 파티클이 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
제2 가스 공급관(430)이 처리 공간(101)를 관통하기 때문에, 측부 격벽(170)에는 홀(171)이 형성될 수 있는데, 홀(171)의 직경은 제2 가스 공급관(430)의 직경과 동일하거나 크게 형성될 수 있다. 특히, 홀(171)의 직경이 제2 가스 공급관(430)의 직경보다 크게 형성될 때, 홀(171)과 제2 가스 공급관(430)의 외주 사이에 틈(GP)이 생길 수 있다. 이러한 틈(GP)은 공정 가스(PG)가 측부 격벽(170)과 본체(110) 내측벽 사이의 공간[제2 기류 공간(SR)]으로 빠져나갈 수 있는 통로로서 작용할 수 있다. 물론, 모든 홀(171)의 직경이 제2 가스 공급관(430)의 직경보다 클 필요는 없고, 일부의 홀(171)에만 틈(GP)을 구비할 수 있다. 한편, 측부 격벽(170)에는 공정 가스(PG)가 제2 기류 공간(SR)으로 빠져나갈 수 있는 별도의 홀(미도시)을 더 구비할 수 있다.
각각의 제2 가스 공급관(430)은 슬롯(S) 공간의 상, 하부에 수평 방향으로 소정 간격을 가지며 배치되는 것이 바람직하다. 그리하여, 슬롯(S) 공간에 배치된 기판(10)의 상, 하부에서 공정 가스를 분사하여 처리 공간(101) 내의 모든 기판(10)에 균일하게 공정 가스를 공급할 수 있다.
제2 가스 공급관(430)의 외주에는 복수의 토출공(미도시)이 형성될 수 있다. 토출공은 처리 공간(101) 내에 위치하는 제2 가스 공급관(430)의 외주에 형성될 수 있다. 일 예로, 기판(10) 면 상에 직접적인 분사를 피하기 위해, 제2 가스 공급관(430)의 외주 좌/우측 방향, 즉, 수평면 방향으로 복수의 토출공이 형성될 수도 있다. 그리하면, 기판(10)과 평행한 방향으로 공정 가스(PG)를 공급할 수 있게 된다. 또는, 다른 예로, 복수의 토출공은 제2 가스 공급관(430)의 상부, 하부 중 어느 한 부분에 형성되어 기판(10)의 상부 방향, 하부 방향 중 적어도 어느 한 방향을 통해 공정 가스(PG)를 공급할 수도 있다. 이에 따라, 기판(10)과 이에 이웃하는 기판(10) 사이의 공간, 또는, 슬롯(S)들 사이의 공간에 공정 가스(PG)를 공급할 수 있고, 슬롯(S)에 배치되는 기판(10)의 양면에 공정 가스(PG)를 균일하게 공급할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 가스 배출부(500)가 본체(110) 하부에 연결되어 처리 공간(101)의 기류 가스(CG), 공정 가스(PG)를 외부의 펌프 등과 같은 공정 가스 배출 수단(70)으로 배출할 수 있다. 본체(110)의 일측벽(예를 들어, 하측벽)에는 배기구(501)가 형성될 수 있다. 가스 배출부(500)는 배기구(501)에 연결될 수 있다. 배기구(501)는 본체(110)의 측벽과 격벽(150, 170) 사이 공간의 본체(110)의 적어도 일부에 연통되도록 형성될 수 있다. 일 예로, 배기구(501)는 본체(110)의 하부 측벽과 측부 격벽(170) 사이 공간의 본체(110)의 하부에 형성될 수 있다. 즉, 배기구(501)는 제2 기류 공간(SR)의 하부에 형성될 수 있다. 또한, 본체(110)의 좌측벽, 우측벽 등의 측벽의 하부 부근에 배기구(501)가 형성될 수도 있다. 이때 배기구(501)는 적어도 공정 가스 공급부(400)보다는 낮은 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 본체(110) 하부의 배기구(501)를 매개하여 가스 배출부(500)가 본체(110)와 연통될 수 있다. 배기구(501) 및 가스 배출부(500)의 개수, 위치 등은 본체(110)의 크기, 기판(10)의 크기 및 개수에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
가스 배출부(500)는 본체(110)의 내부 공간, 즉, 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR) 내에 강한 흡압을 인가할 필요가 있다. 이에 따라, 제1 가스 공급부(300)에서 공급한 기류 가스가 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)에서 강한 기류의 흐름을 형성할 수 있다. 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)에서 강한 기류의 흐름은 격벽(150, 170) 내측면, 즉, 기판(10) 주변의 가스들까지 끌어당겨 신속한 배기를 가능하게 할 수 있다. 기판(10)이 휘발성 물질을 포함한 경우라면, 휘발성 물질까지 기류의 흐름에 따라 제2 기류 공간(SR)을 통해 가스 배출부(500)으로 배출될 수 있다. 또한, 상부 기류 공간(TR) 및 측부 기류 공간(SR)이 처리 공간(101)보다 음압에 해당하므로, 상부 기류 공간(TR) 및 측부 기류 공간(SR)의 파티클이 처리 공간(101)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
기판(10), 특히 대면적의 기판(10)에 열처리를 수행할 때, 기판(10)의 면내 온도 편차를 최소화하도록 온도를 제어해야 한다. 기존의 설비는 기판이 처리되는 공간의 대향하는 양측에서 가스의 공급과 배출을 수행하여 슬롯 별로 좌측에서 우측으로 기류의 흐름을 형성하는 것이 일반적이다. 하지만, 열 이동에 의해서 좌측과 우측의 온도가 차이가 나거나, 냉각시 챔버 상부가 하부보다 상대적으로 늦게 냉각되어 온도 편차를 발생하는 문제점이 있었다.
도 2에는 냉각 시에 기류 가스(CG)의 흐름을 화살표로 도시하였다. 도 2 를 참조하면, 본 발명은 제1 가스 공급부(300)[기류 가스 공급부(300)]에서 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)을 따라 상부 방향에서 하부 방향으로 강한 기류의 흐름을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 온도가 높은 처리 공간(101) 상부의 열을 하부로 이동시켜, 처리 공간(101) 상부와 하부의 온도 편차를 최소화 할 수 있다. 또한, 냉각 시에 기판(10)에 직접적으로 가스를 분사하지 않고, 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)으로 기류 가스(CG)가 흐르게 함에 따라 기판(10)의 충격을 최소화 할 수 있다. 또한, 제1 기류 공간(TR) 및 제2 기류 공간(SR)에서의 강한 기류의 흐름이 처리 공간(101)의 공정 가스(PG)들을 끌어당겨 배기시킴에 따라서, 신속한 냉각과 배기를 가능하게 하는 이점이 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 공정에서의 가스 흐름을 나타내는 개략도이다.
도 9에는 기판 처리 공정 시에 공정 가스(PG)의 흐름을 화살표로 도시하였다. 도 9를 참조하면, 본 발명은 제2 가스 공급관(430)[공정 가스 공급관(430)]이 처리 공간(101)에 배치되며, 제2 가스 공급관(430)에 형성된 복수의 토출공로부터 공정 가스(PG))가 공급되므로, 기판(10)의 전면적에 균일하게 공정 가스(PG)가 공급될 수 있다. 그리고, 공정 가스(PG)는 각 슬롯(S) 내에서 중심으로부터 좌/우측으로 빠져나갈 수 있으므로, 대면적 기판(10)에서도 면내 온도 편차를 최소화 할 수 있다. 또한, 제2 기류 공간(SR)에서 가스 배출부(500)를 향한 하부 방향으로 강한 기류의 흐름은, 처리 공간(101) 내의 공정 가스(PG)가 빠르게 사이드 부분[제2 기류 공간(SR)]으로 배기될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 기판
100: 기판 처리 장치
101: 처리 공간
110: 본체
120: 단열판
150, 160, 170: 격벽
200: 히터
210: 히터 유닛
300: 제1 가스 공급부
400: 제2 가스 공급부
500: 가스 배출부
501: 배기구
CG: 제1 가스
PG: 제2 가스
S: 슬롯(slot)
SR: 제2 기류 공간
TR: 제1 기류 공간
100: 기판 처리 장치
101: 처리 공간
110: 본체
120: 단열판
150, 160, 170: 격벽
200: 히터
210: 히터 유닛
300: 제1 가스 공급부
400: 제2 가스 공급부
500: 가스 배출부
501: 배기구
CG: 제1 가스
PG: 제2 가스
S: 슬롯(slot)
SR: 제2 기류 공간
TR: 제1 기류 공간
Claims (15)
- 내부 공간을 제공하는 본체;
상기 내부 공간에 본체의 상부벽과 측벽으로부터 소정 거리 이격되게 배치되어 복수의 기판이 처리되는 처리 공간을 형성하는 격벽;
상기 처리 공간에 상기 기판이 수직방향을 따라 상호 이격되어 배치되도록 지지하는 기판 지지부;
수직 방향을 따라 이격되어 배치되는 복수의 히터 유닛을 포함하고, 상기 기판 지지부에 지지된 상기 기판을 가열하기 위한 히터부;
상기 본체의 상부에 연결되고, 상기 본체의 상부벽과 상기 격벽 사이의 제1 기류 공간에 기류 가스를 분사하는 기류 가스 공급부; 및
상기 본체의 측벽과 상기 격벽 사이의 제2 기류 공간에 연결되고, 상기 본체 내의 가스를 배출하는 가스 배출부
를 포함하는, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 격벽은,
상기 본체의 상부벽에 소정 거리 이격되어 배치되는 상부 격벽;
상기 본체의 좌측벽, 우측벽, 후측벽에 소정 거리 이격되어 배치되는 측부 격벽
을 포함하고,
상기 제1 기류 공간과 상기 제2 기류 공간이 연결된, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기류 가스 공급부에 대응되는 상기 본체의 상부벽 내측면에는 복수의 분산홀이 형성된 기류 확산판이 배치되는, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 본체의 측부에 연결되고, 상기 본체의 측벽과 상기 격벽 사이의 제2 기류 공간에 기류 가스를 분사하는 측부 기류 가스 공급부를 더 포함하는, 기판 처리 장치. - 제4항에 있어서,
상기 측부 기류 가스 공급부에 대응되는 상기 본체의 측벽 내측면에는 복수의 분산홀이 형성된 측부 기류 확산판이 배치되는, 기판 처리 장치. - 제4항에 있어서,
상기 측부 기류 가스 공급부는,
외부의 기류 가스 공급 수단으로부터 기류 가스를 공급받고 수직 방향으로 연장 형성되는 기류 가스 유입관;
상기 기류 가스 유입관에 연통되어 기류 가스를 전달 받고 수평 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나의 기류 가스 측부 분배관; 및
각각의 상기 기류 가스 측부 분배관에서 상기 본체의 측부에 연결되는 적어도 하나의 기류 가스 측부 공급관;
을 포함하는, 기판 처리 장치. - 제6항에 있어서,
각각의 기류 가스 측부 분배관에 밸브가 설치되고, 각 밸브의 제어에 따라 제2 기류 공간의 높이 방향에 따라 기류 가스의 공급양을 제어할 수 있는, 기판 처리 장치. - 제6항에 있어서,
각각의 기류 가스 측부 공급관에 밸브가 설치되고, 각 밸브의 제어에 따라 제2 기류 공간의 수평 방향에 따라 기류 가스의 공급양을 제어할 수 있는, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 가스 배출부는 제2 기류 공간의 상기 본체 하측벽 또는 측벽의 하부에 연결되는, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 격벽과 대향하는 상기 본체의 내벽면에 단열판이 밀착되게 설치되는, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 본체의 측벽 및 상기 격벽을 관통하여 적어도 일부가 상기 처리 공간 내에 배치되고, 상기 처리 공간에 공정 가스를 분사하는 공정 가스 공급부를 더 포함하는, 기판처리 장치. - 제11항에 있어서,
상기 공정 가스 공급부는,
외부로부터 공정 가스를 공급받는 공정 가스 연결관;
상기 본체 및 상기 격벽을 관통하고 소정 간격을 이루어 배치되는 복수의 공정 가스 공급관;
상기 공정 가스 연결관에 일측이 연통되고 타측은 상기 복수의 공정 가스 공급관에 연결되는 공정 가스 분배관을 포함하는, 기판 처리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 본체의 측벽 및 상기 격벽을 관통하도록 복수의 지지바가 설치되고,
상기 처리 공간의 전면 및 후면에 각각 대향하는 한 쌍의 지지바 상에 하나 또는 복수의 상기 기판 지지부가 지지되는, 기판 처리 장치. - 제13항에 있어서,
상기 본체의 측벽 및 상기 격벽을 관통하도록 설치되는 상기 히터 유닛 중 일부가 상기 지지바로 사용되고,
상기 처리 공간의 전면 및 후면에 각각 대향하는 한 쌍의 히터 유닛 상에 하나 또는 복수의 상기 기판 지지부가 지지되는, 기판 처리 장치. - 제13항에 있어서,
상기 지지바는 내부가 빈 형상이고, 상기 지지바 내부에 상기 히터 유닛이 삽입되는, 기판 처리 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190141994A KR102671335B1 (ko) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 기판 처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190141994A KR102671335B1 (ko) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 기판 처리 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210055483A true KR20210055483A (ko) | 2021-05-17 |
| KR102671335B1 KR102671335B1 (ko) | 2024-06-03 |
Family
ID=76158406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190141994A KR102671335B1 (ko) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 기판 처리 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102671335B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023076156A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Entegris, Inc. | Method and device to regulate purge into a container |
| WO2023076286A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Entegris, Inc. | Purge flow distribution system for a substrate container and method for performing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130006163U (ko) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | 베이 주 프리시젼 컴퍼니 리미티드 | 기체 확산 장치 |
| KR20140108397A (ko) * | 2013-02-26 | 2014-09-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기판 열처리 장치 및 그 방법 |
| KR20180118938A (ko) * | 2017-04-24 | 2018-11-01 | 주식회사 원익테라세미콘 | 기판처리 장치 |
-
2019
- 2019-11-07 KR KR1020190141994A patent/KR102671335B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130006163U (ko) * | 2012-04-16 | 2013-10-24 | 베이 주 프리시젼 컴퍼니 리미티드 | 기체 확산 장치 |
| KR20140108397A (ko) * | 2013-02-26 | 2014-09-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기판 열처리 장치 및 그 방법 |
| KR20180118938A (ko) * | 2017-04-24 | 2018-11-01 | 주식회사 원익테라세미콘 | 기판처리 장치 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023076156A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Entegris, Inc. | Method and device to regulate purge into a container |
| WO2023076286A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-05-04 | Entegris, Inc. | Purge flow distribution system for a substrate container and method for performing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102671335B1 (ko) | 2024-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10415136B2 (en) | Substrate processing apparatus including heating and cooling device, and ceiling part included in the same | |
| US9945570B2 (en) | Unit and method for cooling, and apparatus and method for treating substrate | |
| KR102231596B1 (ko) | 가스 주입 장치 및 가스 주입 장치를 포함한 기판 프로세스 챔버 | |
| JP2012533876A (ja) | 半導体製造装置 | |
| KR102671335B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| TWI575100B (zh) | 基板處理設備 | |
| US11293097B2 (en) | Apparatus for distributing gas and apparatus for processing substrate including the same | |
| TWI394209B (zh) | 基底處理裝置及其方法 | |
| WO2010016421A1 (ja) | 熱処理装置及び熱処理方法 | |
| KR20110112074A (ko) | 기판 처리 장치 및 방법 | |
| CN111326447B (zh) | 基板处理装置 | |
| KR102313969B1 (ko) | 기판처리 장치 | |
| KR20180051914A (ko) | 로드락챔버 및 이를 포함하는 기판처리장치 | |
| KR102135409B1 (ko) | 로드락챔버 및 이를 포함하는 기판처리장치 | |
| KR102630347B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| KR20130074416A (ko) | 기판처리장치 | |
| KR101941097B1 (ko) | 가스 공급 및 배기 장치 | |
| KR101131547B1 (ko) | 보트 및 그 보트를 포함하는 반도체 증착 장치 및 방법 | |
| KR102671334B1 (ko) | 기판 적재부 및 기판처리 장치 | |
| KR20210078093A (ko) | 기판 처리 장치 | |
| US20240134292A1 (en) | Apparatus for treating a substrate and method for improving cooling efficiency thereof | |
| US20240231246A9 (en) | Apparatus for treating a substrate and method for improving cooling efficiency thereof | |
| KR20140015874A (ko) | 기판 처리 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 | |
| KR20190099819A (ko) | 기판처리 장치 | |
| US20230311153A1 (en) | Substrate processing apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |