KR20210078799A - Gas feeding apparatus, substrate processing apparatus and substrate processing system having the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a gas supply apparatus, a substrate treatment apparatus having the same, a substrate treatment system and a substrate treatment method and, more specifically, to a gas supply apparatus capable of lowering the consumption of source gas, a substrate treatment apparatus having the same, a substrate treatment system and a substrate treatment method. In accordance with the present invention, the gas supply apparatus, which is a gas supply apparatus used for a process chamber (10) forming a treatment space (S) for substrate treatment, includes: a source substance storage part (100) storing a source substance; a carrier gas supply line (200) supplying carrier gas to the source substance storage part (100); a source gas supply line (300) supplying source gas including the source substance and the carrier gas from the source substance storage part (100) to the process chamber (10); and a source gas bypass line (400) connected to the source gas supply line (300) to supply gas, thereby supplying the source gas remaining in the source gas supply line (300) to the process chamber (10).

Description

가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법{Gas feeding apparatus, substrate processing apparatus and substrate processing system having the same}Gas supply apparatus, substrate processing apparatus having the same, substrate processing system and substrate processing method TECHNICAL FIELD Gas feeding apparatus, substrate processing apparatus and substrate processing system having the same}

본 발명은, 가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 소스가스의 사용량을 낮출 수 있는 가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a gas supply apparatus, a substrate processing apparatus having the same, a substrate processing system and a substrate processing method, and more particularly, to a gas supply apparatus capable of reducing the amount of source gas used, a substrate processing apparatus having the same, and a substrate processing system and to a substrate processing method.

박막 증착용 가스공급장치란 기판에 박막을 증착하여 반도체 소자를 제조하는 장치이며, 이러한 박막 증착용 가스공급장치의 일 예로서 ALD(Atomic layer deposition) 박막 증착용 가스공급장치가 소개된 바 있다.A gas supply device for thin film deposition is a device for manufacturing a semiconductor device by depositing a thin film on a substrate. As an example of such a gas supply device for thin film deposition, a gas supply device for atomic layer deposition (ALD) thin film deposition has been introduced.

ALD 박막 증착용 가스공급장치는 복잡한 형상의 3차원 구조에서도 뛰어난 균일도를 가지는 나노 두께의 박막이 증착 가능하기 때문에 나노급 반도체 소자 제조의 필수적인 증착기술로 주목받고 있다. The gas supply device for ALD thin film deposition is attracting attention as an essential deposition technology for manufacturing nanoscale semiconductor devices because it can deposit nano-thick thin films with excellent uniformity even in complex three-dimensional structures.

특히, ALD 박막 증착용 가스공급장치는 증착과정에서 원료 공급 단계에 원료의 공급이 충분하다면 박막의 성장 속도는 원료 공급 주기의 횟수에 비례하기 때문에 박막의 두께를 수 Å 단위로 정밀하게 제어할 수 있다.In particular, in the gas supply device for ALD thin film deposition, if the supply of raw material is sufficient in the raw material supply stage in the deposition process, the thin film growth rate is proportional to the number of raw material supply cycles, so the thickness of the thin film can be precisely controlled in units of Å have.

따라서, ALD 박막 증착용 가스공급장치는 단차피복성이 우수하여 복잡한 3차원 구조도 균일하게 증착 가능하고, 박막의 두께와 조성을 정밀하게 조정 가능하며, 불순물이 적고 결함이 없는 양질의 박막제조가 가능할 뿐만 아니라, 대면적을 균일한 속도로 증착할 수 있는 장점을 갖는다.Therefore, the gas supply device for ALD thin film deposition has excellent step coverage, so it is possible to uniformly deposit even a complex three-dimensional structure, precisely adjust the thickness and composition of the thin film, and manufacture a high-quality thin film with few impurities and no defects. In addition, it has the advantage of being able to deposit a large area at a uniform rate.

일반적으로, ALD 박막 증착용 가스공급장치는, 증착공정이 수행되는 공정챔버와, 공정챔버로 소스가스를 공급하는 소스가스공급부와, 공정챔버로 반응가스를 공급하는 반응가스공급부와, 소스가스 또는 반응가스를 퍼지하기 위한 퍼지가스고를 공급하는 퍼지가스공급부로 구성되며, 이러한 구조에 의하여, 소스가스와 반응가스를 교호적으로 피딩 및 퍼지함으로써, 기판상에 원자층 단위로 박막을 증착하게 된다.In general, a gas supply device for ALD thin film deposition includes a process chamber in which a deposition process is performed, a source gas supply part supplying a source gas to the process chamber, a reaction gas supply part supplying a reaction gas to the process chamber, and a source gas or It consists of a purge gas supply unit for supplying a purge gas reservoir for purging the reaction gas. With this structure, by alternately feeding and purging the source gas and the reaction gas, a thin film is deposited on the substrate in units of atomic layers.

한편, ALD 박막 증착용 가스공급장치에서 박막이 균일한 두께로 증착되기 위해서는 소스가스가 공급되는 동안 소스가스의 공급량이 일정하게 유지되어야 하나, 소스가스를 공급하는 MFC(Mass Flow Controller)를 온/오프 제어하면 유량 헌팅이 발생되어 소스가스가 공급되는 동안 소스가스의 공급량이 일정하게 유지되기 어려운 문제점이 있다.On the other hand, in order for the thin film to be deposited with a uniform thickness in the gas supply device for ALD thin film deposition, the supply amount of the source gas must be kept constant while the source gas is supplied, but the MFC (Mass Flow Controller) supplying the source gas must be turned on/off. When the off control is performed, flow rate hunting occurs, so that it is difficult to maintain a constant supply amount of the source gas while the source gas is supplied.

이에 따라 기존에는 플라즈마 공정 및 퍼지 공정이 수행되는 동안에도 소스가스를 공급하는 MFC를 계속 온 상태로 제어하고, 소스가스를 바이패스하여 공정을 수행하고 있으나, 불가피하게 소스가스의 사용량이 증가하고 이에 따라 원가가 증가하는 문제점이 있다.Accordingly, conventionally, while the plasma process and the purge process are being performed, the MFC supplying the source gas is continuously controlled in an on state and the process is performed by bypassing the source gas. There is a problem in that the cost increases accordingly.

또한, 소스가스를 공급하는 MFC를 계속 온 상태로 제어하고, 액상소스물질이 저장되는 소스물질저장부의 밸브를 차단한 상태에서, 소스가스 피딩 시 밸브를 개방하는 방법이 이용되고 있으나, 이 경우에는 소스가스를 공정챔버에 피딩하는 소스가스공급라인에 소스가스가 잔류하여 소스가스의 사용량이 증가하고 원가가 증가하는 문제점이 있다.In addition, while the MFC supplying the source gas is continuously turned on and the valve of the source material storage unit in which the liquid source material is stored is blocked, a method of opening the valve when feeding the source gas is used, but in this case Since the source gas remains in the source gas supply line for feeding the source gas to the process chamber, there is a problem in that the amount of the source gas used increases and the cost increases.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 소스가스의 소모량을 개선할 수 있는 가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a gas supply apparatus capable of improving the consumption of source gas, a substrate processing apparatus having the same, a substrate processing system, and a substrate processing method in order to solve the above problems.

본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)에 사용되는 가스공급장치로서, 소스물질이 저장되는 소스물질저장부(100)와; 캐리어가스를 상기 소스물질저장부(100)로 공급 또는 차단하는 제1밸브(210)를 포함하여, 상기 소스물질저장부(100)에 상기 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스공급라인(200)과; 상기 소스물질과 상기 캐리어가스를 포함하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)로 공급 또는 차단하는 제3밸브(310)를 포함하여, 상기 소스가스를 상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 공급하는 소스가스공급라인(300)과; 상기 캐리어가스공급라인(200)과 상기 소스가스공급라인(300) 사이에 연결되고, 상기 캐리어가스를 상기 소스가스공급라인(300)으로 공급 또는 차단하는 제2밸브(410)를 포함하는 소스가스바이패스라인(400)과; 상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)로 공급하기 위하여, 상기 제1밸브(210) 및 상기 제3밸브(310)를 차단하고 상기 제2밸브(410)를 개방하는 제어부를 포함하는 가스공급장치를 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, and the present invention is a gas supply device used in the process chamber 10 for forming a processing space (S) for substrate processing, a source material a source material storage unit 100 to be stored; a carrier gas supply line 200 for supplying the carrier gas to the source material storage unit 100, including a first valve 210 for supplying or blocking the carrier gas to or from the source material storage unit 100; and a third valve 310 for supplying or blocking the source gas including the source material and the carrier gas to the process chamber 10 , wherein the source gas is supplied from the source material storage unit 100 to the process chamber a source gas supply line 300 for supplying to (10); A source gas connected between the carrier gas supply line 200 and the source gas supply line 300 and including a second valve 410 for supplying or blocking the carrier gas to the source gas supply line 300 . a bypass line 400; In order to supply the source gas remaining in the source gas supply line 300 to the process chamber 10 , the first valve 210 and the third valve 310 are shut off, and the second valve 410 is Disclosed is a gas supply device including a control unit for opening the.

상기 캐리어가스공급라인(200) 중 상기 소스가스바이패스라인(400) 전단에 연결되는 캐리어가스바이패스라인(500)을 추가로 포함하며, 상기 캐리어가스공급라인(200)은, 상기 캐리어가스공급라인(200) 중 상기 캐리어가스바이패스라인(500) 후단에 설치되어, 상기 캐리어가스공급라인(200)을 따라 상기 소스물질저장부(100)로 공급되는 상기 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 제4밸브(220)를 포함할 수 있다.A carrier gas bypass line 500 connected to the front end of the source gas bypass line 400 of the carrier gas supply line 200 is further included, and the carrier gas supply line 200 is configured to supply the carrier gas. A second agent installed at the rear end of the carrier gas bypass line 500 among the lines 200 to selectively bypass the carrier gas supplied to the source material storage unit 100 along the carrier gas supply line 200 . Four valves 220 may be included.

상기 캐리어가스바이패스라인(500)이 연결되는 배기라인(600)을 추가로 포함하며, 상기 캐리어가스바이패스라인(500)은, 상기 캐리어가스바이패스라인(500)의 개방 또는 차단을 통해 상기 캐리어가스의 상기 배기라인(600)으로의 배기를 조절하기 위한 제6밸브(510)를 포함할 수 있다.It further includes an exhaust line 600 to which the carrier gas bypass line 500 is connected, and the carrier gas bypass line 500 is formed through the opening or blocking of the carrier gas bypass line 500 . A sixth valve 510 for controlling the exhaust of the carrier gas to the exhaust line 600 may be included.

상기 제어부는, 상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 상기 소스가스를 상기 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하여 기판처리를 수행하는 제1처리단계(S10) 시, 상기 제1밸브(210) 및 상기 제3밸브(310)를 개방하고, 상기 제2밸브(410)를 차단하며, 상기 소스가스바이패스라인(400)을 통해 상기 소스가스공급라인(300)에 상기 캐리어가스를 공급함으로써, 상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)에 공급하여 기판처리를 수행하는 제2처리단계(S20) 시, 상기 제1밸브(210) 및 상기 제3밸브(310)를 차단하고, 상기 제2밸브(410)를 개방하며, 상기 제1처리단계(S10)와 상기 제2처리단계(S20)를 순차적으로 N회 교번하여 반복수행하도록 제어할 수 있다.In the first processing step (S10) of performing substrate processing by supplying the source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300, The first valve 210 and the third valve 310 are opened, the second valve 410 is shut off, and the source gas supply line 300 is connected to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 . In the second processing step (S20) of supplying the source gas remaining in the source gas supply line 300 to the process chamber 10 to perform substrate processing by supplying the carrier gas, the first valve 210 ) and the third valve 310 is closed, the second valve 410 is opened, and the first processing step (S10) and the second processing step (S20) are sequentially alternated N times and repeated. can be controlled to do so.

또한, 본 발명은, 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와; 상기 공정챔버(10)에 설치되어 기판(1)을 지지하는 기판지지부(20)와; 상기 기판지지부(20)의 상부에 설치되어 상기 처리공간(S)으로 공정가스를 분사하는 가스분사부(30)와; 상기 가스분사부(30)에 상기 공정가스를 공급하는 가스공급장치(40)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.In addition, the present invention, the process chamber 10 for forming a processing space (S) for substrate processing; a substrate support unit 20 installed in the process chamber 10 to support the substrate 1; a gas injection unit 30 installed on the substrate support unit 20 to inject a process gas into the processing space S; Disclosed is a substrate processing apparatus including a gas supply device (40) for supplying the process gas to the gas injection unit (30).

또한 본 발명은, 밀폐된 처리공간을 형성하며 기판처리를 수행하는 청구항 제5항에 따른 복수의 기판처리장치(4)들을 포함하는 기판처리모듈과; 상기 복수의 기판처리장치(4)들이 결합되며, 상기 복수의 기판처리장치(4)들 각각에 상기 기판(1)을 반출하거나 도입하는 반송로봇(5)이 설치된 기판반송모듈(3)과; 상기 기판반송모듈(3)에 결합되어 상기 기판처리장치(4)를 통해 처리가 완료된 기판(1)을 외부로 반출하고, 외부로부터 처리될 기판(1)을 도입하는 기판교환모듈(2)을 포함하는 기판처리시스템을 개시한다.The present invention also provides a substrate processing module comprising a plurality of substrate processing apparatuses (4) according to claim 5 for forming a closed processing space and performing substrate processing; a substrate transfer module 3 to which the plurality of substrate processing apparatuses 4 are coupled, and a transfer robot 5 for carrying out or introducing the substrate 1 to each of the plurality of substrate processing apparatuses 4 is installed; A substrate exchange module (2) coupled to the substrate transport module (3) to transport the substrate (1) that has been processed through the substrate processing device (4) to the outside, and to introduce the substrate (1) to be processed from the outside; Disclosed is a substrate processing system comprising a.

또한 본 발명은, 기판처리장치(4)를 이용한 기판처리방법으로서, 상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 상기 소스가스를 상기 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하는 소스가스공급단계(S100)와; 상기 소스가스공급단계(S100) 이후에, 상기 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스공급단계(S300)와; 상기 공정챔버(10)로 반응가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계(S400)와; 상기 반응가스를 퍼지하기 위해 상기 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스공급단계(S500)를 포함하는 제1처리단계(S10)와; 상기 소스가스바이패스라인(400)으로 상기 캐리어가스를 공급하여 상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)에 공급하는 잔류소스가스공급단계(S200)와; 상기 잔류소스가스공급단계(S200) 이후에, 상기 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스공급단계(S300)와; 상기 공정챔버(10)로 반응가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계(S400)와; 상기 반응가스를 퍼지하기 위해 상기 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스공급단계(S500)를 포함하는 제2처리단계(S20)를 포함하는 기판처리방법을 개시한다.In addition, the present invention provides a substrate processing method using a substrate processing apparatus (4), wherein the source gas is supplied from the source material storage unit (100) to the process chamber (10) through the source gas supply line (300). Source gas supply step (S100) and; a first purge gas supply step (S300) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the source gas after the source gas supply step (S100); a reaction gas supply step (S400) of supplying a reaction gas to the process chamber 10 through a reaction gas supply line; a first processing step (S10) including a second purge gas supply step (S500) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through the purge gas supply line to purge the reaction gas; a residual source gas supply step (S200) of supplying the carrier gas to the source gas bypass line (400) and supplying the source gas remaining in the source gas supply line (300) to the process chamber (10); a first purge gas supply step (S300) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the source gas after the residual source gas supply step (S200); a reaction gas supply step (S400) of supplying a reaction gas to the process chamber 10 through a reaction gas supply line; Substrate processing including a second processing step (S20) including a second purge gas supply step (S500) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through the purge gas supply line to purge the reaction gas method is disclosed.

상기 제1처리단계(S10)와 상기 제2처리단계(S20)는, 순차적으로 N회 교번하여 반복수행될 수 있다.The first processing step (S10) and the second processing step (S20) may be sequentially and repeatedly performed alternately N times.

상기 제1처리단계(S10)가 N회 수행된 이후, 상기 제2처리단계(S20)가 최후에 1회 수행될 수 있다.After the first processing step S10 is performed N times, the second processing step S20 may be finally performed once.

본 발명에 따른 가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법은, 소스가스를 공정챔버에 피딩하기 위한 피딩라인에 잔류하는 소스가스를 활용하는 단계를 포함함으로써, 소스가스의 소모량을 개선할 수 있는 이점이 있다.A gas supply apparatus, a substrate processing apparatus having the same, a substrate processing system and a substrate processing method according to the present invention include the step of utilizing the source gas remaining in a feeding line for feeding the source gas to a process chamber. There is an advantage that consumption can be improved.

또한, 본 발명에 따른 가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법은, 공정 시 소스가스의 사용량을 줄여, 공정 원가가 절감되는 이점이 있다.In addition, the gas supply apparatus, the substrate processing apparatus having the same, the substrate processing system and the substrate processing method according to the present invention have the advantage of reducing the amount of source gas used during the process, thereby reducing the process cost.

도 1은, 본 발명에 따른 기판처리장치의 모습을 개략적을 보여주는 단면도이다.
도 2는, 도 1에 따른 기판처리장치 중 가스공급장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은, 도 2에 따른 가스공급장치의 소스가스공급단계의 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는, 도 2에 따른 가스공급장치의 제1퍼지가스공급단계, 반응가스공급단계, 제2퍼지가스공급단계에서의 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는, 도 2에 따른 가스공급장치의 잔류소스가스공급단계의 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은, 도 1에 따른 기판처리장치의 기판처리방벙을 나타내는 순서도이다.
도 7은, 도 1에 따른 기판처리장치를 포함하는 기판처리시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a state of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a gas supply device in the substrate processing apparatus according to FIG. 1 .
FIG. 3 is a view showing a state of a source gas supply step of the gas supply apparatus according to FIG. 2 .
4 is a view showing the state in the first purge gas supply step, the reaction gas supply step, and the second purge gas supply step of the gas supply device according to FIG. 2 .
FIG. 5 is a view showing a state of a residual source gas supply step of the gas supply apparatus according to FIG. 2 .
FIG. 6 is a flowchart illustrating a substrate processing method of the substrate processing apparatus according to FIG. 1 .
FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating a substrate processing system including the substrate processing apparatus of FIG. 1 .

이하 본 발명에 따른 가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법에 관하여 첨부된 도면을참조하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a gas supply apparatus, a substrate processing apparatus having the same, a substrate processing system and a substrate processing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 기판처리시스템은, 도 6에 도시된 바와 같이, 밀폐된 처리공간을 형성하며 기판처리를 수행하는 복수의 기판처리장치(4)들을 포함하는 기판처리모듈과; 상기 복수의 기판처리장치(4)들이 결합되며, 상기 복수의 기판처리장치(4)들 각각에 상기 기판(1)을 반출하거나 도입하는 반송로봇(5)이 설치된 기판반송모듈(3)과; 상기 기판반송모듈(3)에 결합되어 상기 기판처리장치(4)를 통해 기판처리가 완료된 기판(1)을 외부로 반출하고, 외부로부터 기판처리될 기판(1)을 도입하는 기판교환모듈(2)을 포함한다.As shown in FIG. 6, a substrate processing system according to the present invention includes: a substrate processing module including a plurality of substrate processing apparatuses 4 that form a closed processing space and perform substrate processing; a substrate transfer module 3 to which the plurality of substrate processing apparatuses 4 are coupled, and a transfer robot 5 for carrying out or introducing the substrate 1 to each of the plurality of substrate processing apparatuses 4 is installed; A substrate exchange module (2) coupled to the substrate transport module (3) to transport the substrate (1) on which substrate processing has been completed through the substrate processing apparatus (4) to the outside, and to introduce the substrate (1) to be processed from the outside ) is included.

본 발명의 처리대상인 기판(1)은, 증착, 식각 등 기판처리가 수행되는 구성으로서, 반도체 제조용기판, LCD 제조용기판, OLED 제조용기판, 태양전지 제조용기판, 투명 글라스기판 등 어떠한 기판도 가능하다.The substrate 1 to be treated in the present invention is a configuration in which substrate processing such as deposition and etching is performed, and any substrate such as a semiconductor manufacturing substrate, LCD manufacturing substrate, OLED manufacturing substrate, solar cell manufacturing substrate, and transparent glass substrate is possible.

특히, 상기 기판(1)은, 처리공간(S) 내에 분사되는 공정가스를 통해 기판처리가 수행되는 구성일 수 있다. In particular, the substrate 1 may have a configuration in which substrate processing is performed through a process gas injected into the processing space (S).

상기 기판반송모듈(3)은, 복수의 기판처리장치(4)들이 결합되며, 복수의 기판처리장치(4)들 각각에 기판(1)을 반출하거나 도입하는 반송로봇(5)이 설치된 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The substrate transfer module 3 is a configuration in which a plurality of substrate processing apparatuses 4 are coupled, and a transfer robot 5 for carrying out or introducing the substrate 1 to each of the plurality of substrate processing apparatuses 4 is installed. , various configurations are possible.

예를 들면, 상기 기판반송모듈(3)은, 기판교환모듈(2)을 통해 외부로부터 반입되는 기판처리될 기판(1)을 내부에 설치된 반송로봇(5)을 통해 기판처리장치(4)로 이송할 수 있다.For example, the substrate transfer module 3 transfers the substrate 1 to be processed, which is carried in from the outside through the substrate exchange module 2 , to the substrate processing apparatus 4 through the transfer robot 5 installed therein. can be transported

또한, 상기 기판반송모듈(3)은, 기판처리장치(4)를 통해 기판처리가 완료된 기판(1)을 기판처리장치(4)로부터 기판교환모듈(2)로 이송하여 외부로 반출하도록 할 수 있다.In addition, the substrate transfer module 3 can transport the substrate 1 on which the substrate processing is completed through the substrate processing apparatus 4 from the substrate processing apparatus 4 to the substrate exchange module 2 to be transported to the outside. have.

상기 기판교환모듈(2)은, 기판반송모듈(3)에 결합되어 기판처리장치(4)을 통해 기판처리가 완료된 기판(1)을 외부로 반출하고, 외부로부터 기판처리될 기판(1)을 도입하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The substrate exchange module 2 is coupled to the substrate transport module 3 to transport the substrate 1 on which the substrate processing is completed through the substrate processing apparatus 4 to the outside, and the substrate 1 to be processed from the outside. As the configuration to be introduced, various configurations are possible.

예를 들면, 상기 기판교환모듈(2)은, 대기압 상태의 외부로부터 기판처리될 기판(1)을 로딩하고 진공공간의 기판반송모듈(3)로 기판(1)이 이송될 수 있도록 할 수 있다.For example, the substrate exchange module 2 may load the substrate 1 to be processed from the outside under atmospheric pressure and transfer the substrate 1 to the substrate transfer module 3 in a vacuum space. .

또한, 상기 기판교환모듈(2)은, 기판처리장치(4)로부터 기판처리가 완료된 기판(1)을 기판반송모듈(3)을 통해 전달받아 진공공간의 내부로부터 대기압 상태의 외부로 처리가 완료된 기판(1)을 언로딩할 수 있다.In addition, the substrate exchange module 2 receives the substrate 1 on which the substrate processing is completed from the substrate processing apparatus 4 through the substrate transfer module 3 and the processing is completed from the inside of the vacuum space to the outside of the atmospheric pressure state. The substrate 1 may be unloaded.

상기 기판처리장치(4)은, 밀폐된 처리공간(S)을 형성하여 기판처리를 수행하는 구성으로서, 기판반송모듈(3)에 복수개 설치되어, 서로 동일한 공정 또는 서로 상이한 공정을 수행할 수 있다.The substrate processing apparatus 4 is configured to perform substrate processing by forming a closed processing space S, and a plurality of substrates are installed in the substrate transport module 3 to perform the same process or different processes. .

한편, 상기 기판처리장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와; 상기 공정챔버(10)에 설치되어 기판(1)을 지지하는 기판지지부(20)와; 상기 기판지지부(20)의 상부에 설치되어 상기 처리공간(S)으로 공정가스를 분사하는 가스분사부(30)와; 상기 가스분사부(30)에 상기 공정가스를 공급하는 가스공급장치(40)를 포함한다.On the other hand, the substrate processing apparatus, as shown in Figure 1, a process chamber 10 for forming a processing space (S) for processing the substrate; a substrate support unit 20 installed in the process chamber 10 to support the substrate 1; a gas injection unit 30 installed on the substrate support unit 20 to inject a process gas into the processing space S; and a gas supply device 40 for supplying the process gas to the gas injection unit 30 .

상기 공정챔버(10)는, 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The process chamber 10 is a configuration for forming a processing space (S) for substrate processing, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 공정챔버(10)는, 상측이 개방된 챔버본체(11)와, 챔버본체(11)의 상부를 복개하여 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 탑리드(12)를 포함할 수 있다.For example, the process chamber 10 includes a chamber body 11 with an open upper side, and a top lid 12 covering the upper portion of the chamber body 11 to form a processing space S for substrate processing. may include.

상기 챔버본체(11)는, 상부가 개방되고 기판처리를 위한 처리공간(S)이 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The chamber body 11 is a configuration in which an upper portion is opened and a processing space (S) for substrate processing is formed, and various configurations are possible.

특히, 상기 챔버본체(11)는, 후술하는 기판지지부(20)등이 설치되며, 처리공간(S)에 기판(1)의 도입 및 배출을 위한 내측벽에 하나 이상의 게이트가 형성될 수 있다.In particular, the chamber body 11 is provided with a substrate support unit 20 to be described later, and one or more gates may be formed on the inner wall for introducing and discharging the substrate 1 into the processing space S.

상기 게이트는, 처리공간(S)에 기판(1)의 도입 및 배출을 위해 공정챔버(10) 중 챔버본체(11)에 형성되는 구조로서, 다양한 구조가 가능하다.The gate is a structure formed in the chamber body 11 of the process chamber 10 for introduction and discharge of the substrate 1 into the processing space S, and various structures are possible.

상기 탑리드(12)는, 챔버본체(11)의 상부를 복개하여 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The top lid 12 is configured to cover the upper portion of the chamber body 11 to form a processing space S for substrate processing, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 탑리드(12)는, 후술하는 가스분사부(30)가 설치되도록 중심부가 개방되거나, 가스분사부(30)의 상측에서 챔버본체(11)의 상부를 복개하도록 설치될 수 있다.For example, the top lid 12 may be installed so that the center is opened so that a gas injection unit 30 to be described later is installed, or to cover the upper portion of the chamber body 11 from the upper side of the gas injection unit 30 . have.

상기 기판지지부(20)는, 공정챔버(10) 내에 설치되어, 기판(1)이 안착되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The substrate support part 20 is installed in the process chamber 10 and is a configuration on which the substrate 1 is seated, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 기판지지부(20)는, 기판(1)이 안착되는 기판안착부(21)와, 기판안착부(21)를 지지하도록 하측에 설치되는 지지축(22)을 포함할 수 있다.For example, the substrate support unit 20 may include a substrate receiving unit 21 on which the substrate 1 is mounted, and a supporting shaft 22 installed at a lower side to support the substrate receiving unit 21 . .

상기 기판지지부(20)는, 기판(1)의 도입 및 배출과, 기판처리를 위하여 기판(1) 및 기판안착부(21)가 상하이동 가능하도록 설치될 수 있으며, 더 나아가, 기판(1)을 가열하거나 냉각하는 등 온도제어를 위하여 히터를 포함하는 온도제어부재가 추가로 설치될 수 있다.The substrate support unit 20 may be installed such that the substrate 1 and the substrate seating unit 21 are vertically movable for the introduction and discharge of the substrate 1 and substrate processing, and further, the substrate 1 . For temperature control such as heating or cooling, a temperature control member including a heater may be additionally installed.

또한, 상기 기판지지부(20)는, 기판처리를 위한 처리공간(S) 내 플라즈마 분위기 형성을 위하여, 후술하는 가스분사부(30)와 대향되는 위치에서 전극 또는 접지로서 구성될 수 있다.In addition, the substrate support unit 20 may be configured as an electrode or a ground at a position opposite to the gas injection unit 30 to be described later in order to form a plasma atmosphere in the processing space S for substrate processing.

상기 가스분사부(30)는, 후술하는 가스공급장치로부터 공정가스를 공급받아 처리공간(S)으로 공정가스를 분사하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The gas injection unit 30 is configured to receive a process gas from a gas supply device to be described later and inject the process gas into the processing space S, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 가스분사부(30)는, 샤워헤드 형태로 기판지지부(20)의 상부에 설치되어, 처리공간(S)으로 균일하게 공정가스를 분사할 수 있다.For example, the gas injection unit 30 may be installed on the substrate support unit 20 in the form of a showerhead to uniformly spray the process gas into the processing space (S).

이때 공정가스는 후술하는 가스공급장치로부터 공급받을 수 있으며, 기판처리에 요구되는 소스가스, 퍼지가스 및 반응가스를 처리공간(S)으로 분사할 수 있다.In this case, the process gas may be supplied from a gas supply device to be described later, and a source gas, a purge gas, and a reaction gas required for substrate processing may be injected into the processing space S.

상기 가스공급장치는, 가스분사부(30)에 공정가스를 공급하는 구성으로서, 특히, 상대적으로 고가인 소스물질을 통해 공급되는 소스가스의 사용량이 많아 제조원가가 증가하는 문제점이 있다.The gas supply device is a configuration for supplying the process gas to the gas injection unit 30, and in particular, there is a problem in that the amount of the source gas supplied through a relatively expensive source material is large, so that the manufacturing cost increases.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 가스공급장치는, 소스물질을 통해 공급되는 소스가스의 사용량을 줄여 제조원가를 절감하는 가스공급장치를 개시한다. In order to solve this problem, the gas supply apparatus according to the present invention discloses a gas supply apparatus for reducing the manufacturing cost by reducing the amount of the source gas supplied through the source material.

이를 위하여 본 발명에 따른 가스공급장치는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)에 사용되는 가스공급장치로서, 소스물질이 저장되는 소스물질저장부(100)와; 캐리어가스를 상기 소스물질저장부(100)로 공급 또는 차단하는 제1밸브(210)를 포함하여, 상기 소스물질저장부(100)에 상기 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스공급라인(200)과; 상기 소스물질과 상기 캐리어가스를 포함하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)로 공급 또는 차단하는 제3밸브(310)를 포함하여, 상기 소스가스를 상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 공급하는 소스가스공급라인(300)과; 상기 캐리어가스공급라인(200)과 상기 소스가스공급라인(300) 사이에 연결되고, 상기 캐리어가스를 상기 소스가스공급라인(300)으로 공급 또는 차단하는 제2밸브(410)를 포함하는 소스가스바이패스라인(400)과; 상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)로 공급하기 위하여, 상기 제1밸브(210) 및 상기 제3밸브(310)를 차단하고 상기 제2밸브(410)를 개방하는 제어부를 포함한다.To this end, the gas supply device according to the present invention is a gas supply device used in the process chamber 10 for forming a processing space S for substrate processing, as shown in FIGS. 2 to 5 , in which the source material is a source material storage unit 100 to be stored; a carrier gas supply line 200 for supplying the carrier gas to the source material storage unit 100, including a first valve 210 for supplying or blocking the carrier gas to or from the source material storage unit 100; and a third valve 310 for supplying or blocking the source gas including the source material and the carrier gas to the process chamber 10 , wherein the source gas is supplied from the source material storage unit 100 to the process chamber a source gas supply line 300 for supplying to (10); A source gas connected between the carrier gas supply line 200 and the source gas supply line 300 and including a second valve 410 for supplying or blocking the carrier gas to the source gas supply line 300 . a bypass line 400; In order to supply the source gas remaining in the source gas supply line 300 to the process chamber 10 , the first valve 210 and the third valve 310 are shut off, and the second valve 410 is Includes a control unit for opening the.

또한, 상기 가스공급장치는, 캐리어가스공급라인(200)을 따라 소스물질저장부(100)로 공급되는 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 캐리어가스바이패스라인(500)을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the gas supply device may further include a carrier gas bypass line 500 for selectively bypassing the carrier gas supplied to the source material storage unit 100 along the carrier gas supply line 200 . .

또한, 상기 가스공급장치는, 상기 캐리어가스바이패스라인(500)이 연결되어, 상기 캐리어가스가 배기되는 배기라인(600)을 추가로 포함할 수 있다. In addition, the gas supply device may further include an exhaust line 600 to which the carrier gas bypass line 500 is connected and through which the carrier gas is exhausted.

또한, 상기 가스공급장치는, 기판처리를 위하여 사용되는 반응가스를 공급하며 소스가스공급라인과 독립된 별도의 라인으로 구비되는 반응가스공급라인과, 기판처리를 위하여 사용되는 퍼지가스를 공급하며 소스가스공급라인 및 반응가스공급라인과 독립된 별도의 라인으로 구비되는 퍼지가스공급라인을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the gas supply device supplies a reactive gas used for substrate processing and a reactive gas supply line provided as a separate line independent from the source gas supply line, and a source gas supplying a purge gas used for substrate processing. It may further include a purge gas supply line provided as a separate line independent of the supply line and the reaction gas supply line.

상기 소스물질저장부(100)는, 소스물질을 저장하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The source material storage unit 100 is a configuration for storing the source material, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 소스물질저장부(100)은, 종래 이용되는 소스물질을 저장하기 위한 캐니스터로서, 소스물질을 저장할 수 있도록 내부에 수용공간을 갖는 통 형상일 수 있다.For example, the source material storage unit 100, as a canister for storing a conventionally used source material, may have a cylindrical shape having an accommodating space therein to store the source material.

한편, 상기 소스물질저장부(100)는, 캐리어가스공급라인(200)과 연결되며, 캐리어가스공급라인(200)을 통해 공급되는 캐리어가스가 내부에서 버블링됨에 따라 액상소스물질과 캐리어가스가 혼합된 소스가스를 형성할 수 있다.On the other hand, the source material storage unit 100 is connected to the carrier gas supply line 200, and as the carrier gas supplied through the carrier gas supply line 200 is bubbled inside, the liquid source material and the carrier gas A mixed source gas may be formed.

이때, 상기 소스물질은 액상의 액상소스물질(precusor)로서, 증착되는 박막의 종류 및 특성에 따라 다양한 구성일 수 있다.In this case, the source material is a liquid liquid source material (precusor), and may have various configurations depending on the type and characteristics of the deposited thin film.

상기 캐리어가스공급라인(200)은, 소스물질저장부(100)에 캐리어가스를 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The carrier gas supply line 200 is a configuration for supplying the carrier gas to the source material storage unit 100, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 캐리어가스공급라인(200)은, 일단이 질량유량제어기(MFC)에 연결되고, 타단이 소스물질저장부(100)에 연결되어, 질량유량제어기의 제어에 의해 캐리어가스를 소스가스 형성을 위해 소스물질저장부(100)에 공급할 수 있다.For example, the carrier gas supply line 200, one end is connected to the mass flow controller (MFC), the other end is connected to the source material storage unit 100, the carrier gas source by the control of the mass flow controller. It may be supplied to the source material storage unit 100 for gas formation.

이 경우, 상기 캐리어가스공급라인(200)은, 캐리어가스를 소스물질이 저장된 소스물질저장부(100)의 내부 수용공간에 공급하는 구성이면, 어떠한 구성도 적용 가능하며, 통상 사용되는 배관이 사용될 수 있다.In this case, as long as the carrier gas supply line 200 is configured to supply the carrier gas to the internal accommodation space of the source material storage unit 100 in which the source material is stored, any configuration is applicable, and a commonly used pipe may be used. can

이때, 상기 캐리어가스는, 요구되는 조건에 따라 다양한 가스가 사용될 수 있으며, 특정가스에 한정되는 것은 아니다.In this case, as the carrier gas, various gases may be used according to required conditions, and the carrier gas is not limited to a specific gas.

예를 들면, 상기 캐리어가스는 통상의 불활성 가스가 사용되나, 경우에 따라서는 여타 다른 가스를 캐리어가스로 사용하는 것도 가능하다.For example, a normal inert gas is used as the carrier gas, but in some cases, it is possible to use other gases as the carrier gas.

상기 캐리어가스공급라인(200)은, 소스물질저장부(100)와 후술하는 소스가스바이패스라인(400) 접속위치 사이에 설치되어, 캐리어가스를 소스물질저장부(100)로 공급 또는 차단하는 제1밸브(210)를 포함할 수 있다.The carrier gas supply line 200 is installed between the source material storage unit 100 and the connection position of the source gas bypass line 400 to be described later, and supplies or blocks the carrier gas to the source material storage unit 100 . A first valve 210 may be included.

또한, 상기 캐리어가스공급라인(200)은, 소스가스바이패스라인(400) 접속위치와 후술하는 캐리어가스바이패스라인(500) 접속위치 사이에 설치되어, 캐리어가스를 캐리어가스바이패스라인(500)으로 바이패스시키는 제4밸브(220)를 포함할 수 있다.In addition, the carrier gas supply line 200 is installed between the connection position of the source gas bypass line 400 and the connection position of the carrier gas bypass line 500 to be described later, so that the carrier gas is supplied to the carrier gas bypass line 500 . ) to bypass the fourth valve 220 may be included.

상기 제1밸브(210)는, 소스물질저장부(100)와 소스가스바이패스라인(400) 접속위치 사이에 설치되어, 캐리어가스를 소스물질저장부(100)로 공급 또는 차단하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The first valve 210 is installed between the source material storage unit 100 and the source gas bypass line 400 connection position to supply or block the carrier gas to the source material storage unit 100 , Various configurations are possible.

예를 들면, 상기 제1밸브(210)는, 소스물질저장부(100)와 소스가스바이패스라인(400)의 접속위치 사이에 설치되어, 캐리어가스가 소스물질저장부(100)로의 공급여부를 제어할 수 있으며, 캐리어가스를 통해 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 잔류 소스가스를 공정챔버(10)로 공급하는 경우, 차단됨으로써 캐리어가스가 소스물질저장부(100)가 아닌 소스가스바이패스라인(400)으로 전달되도록 할 수 있다.For example, the first valve 210 is installed between the connection position of the source material storage unit 100 and the source gas bypass line 400 , and whether the carrier gas is supplied to the source material storage unit 100 . can be controlled, and when the residual source gas remaining in the source gas supply line 300 is supplied to the process chamber 10 through the carrier gas, the carrier gas is blocked so that the source gas is not the source material storage unit 100 . It may be transmitted to the bypass line 400 .

한편, 소스물질저장부(100)를 통해 소스가스를 소스가스공급라인(300)으로 공급하는 경우에는, 제1밸브(210)를 개방하여 캐리어가스가 소스물질저장부(100)로 전달되도록 할 수 있다.On the other hand, when the source gas is supplied to the source gas supply line 300 through the source material storage unit 100 , the first valve 210 is opened so that the carrier gas is transferred to the source material storage unit 100 . can

상기 제4밸브(220)는, 소스가스바이패스라인(400) 접속위치와 캐리어가스바이패스라인(500) 접속위치 사이에 설치되어, 캐리어가스를 캐리어가스바이패스라인(500)으로 바이패스시키는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The fourth valve 220 is installed between the connection position of the source gas bypass line 400 and the connection position of the carrier gas bypass line 500 to bypass the carrier gas to the carrier gas bypass line 500 . As the configuration, various configurations are possible.

예를 들면, 상기 제4밸브(220)는, 소스가스바이패스라인(400)보다 질량유체제어기(MFC) 측으로 전단에 접속되는 캐리어가스바이패스라인(500)과 소스가스바이패스라인(400) 접속위치 사이에 설치되어, 개방을 통해 캐리어가스를 소스가스바이패스라인(400) 또는 소스물질저장부(100)로 공급되도록 하고, 차단을 통해 캐리어가스를 캐리어가스바이패스라인(500)으로 공급되도록 할 수 있다.For example, the fourth valve 220 has a carrier gas bypass line 500 and a source gas bypass line 400 connected to the front end of the source gas bypass line 400 toward the mass fluid controller (MFC) side. It is installed between the connection positions so that the carrier gas is supplied to the source gas bypass line 400 or the source material storage unit 100 through opening, and the carrier gas is supplied to the carrier gas bypass line 500 through blocking. can make it happen

상기 소스가스공급라인(300)은, 소스물질과 캐리어가스를 포함하는 소스가스를 소스물질저장부(100)로부터 공정챔버(10)로 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The source gas supply line 300 is configured to supply a source gas including a source material and a carrier gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 , and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 소스가스공급라인(300)은, 전술한 캐리어가스공급라인(200)과 같이 통상의 배관일 수 있으며, 이때 공급되는 소스가스는 캐리어가스와 소스물질이 혼합된 가스일 수 있다.For example, the source gas supply line 300 may be a conventional pipe like the carrier gas supply line 200 described above, and the source gas supplied at this time may be a gas in which the carrier gas and the source material are mixed. .

또한 상기 소스가스공급라인(300)은, 일단이 소스물질저장부(100)에 연결되고, 타단이 공정챔버(10), 보다 구체적으로는 가스분사부(30)에 연결됨으로써, 소스가스를 공정챔버(10)에 공급할 수 있다.In addition, the source gas supply line 300 has one end connected to the source material storage unit 100 , and the other end connected to the process chamber 10 , more specifically, the gas injection unit 30 , thereby processing the source gas. It can be supplied to the chamber (10).

한편, 상기 소스가스공급라인(300)은, 소스물질저장부(100)와 소스가스바이패스라인(400) 접속위치 사이에 설치되는 제3밸브(310)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the source gas supply line 300 may include a third valve 310 installed between the source material storage unit 100 and the source gas bypass line 400 connection position.

더 나아가, 상기 소스가스공급라인(300)은, 상기 공정챔버(10)와의 연결단에 배치되어, 공정챔버(10)로의 소스가스의 공급을 제어하는 제5밸브(320)를 포함할 수 있다.Furthermore, the source gas supply line 300 may include a fifth valve 320 disposed at a connection end with the process chamber 10 to control the supply of the source gas to the process chamber 10 . .

상기 제3밸브(310)는, 소스가스공급라인(300) 중 소스물질저장부(100)와 소스가스바이패스라인(400) 접속위치 사이에 설치될 수 있으며, 보다 구체적으로는 소스물질저장부(100)의 소스가스 배출단에 설치될 수 있다.The third valve 310 may be installed between the source material storage unit 100 and the source gas bypass line 400 connection position of the source gas supply line 300 , and more specifically, the source material storage unit It may be installed at the source gas discharge end of (100).

이로써, 상기 제3밸브(310)는, 소스물질저장부(100)의 소스가스 배출단을 통해 소스가스를 공정챔버(10)로 공급하는 경우, 개방될 수 있으며, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)로 공급하는 경우, 소스물질저장부(100)로부터의 소스가스 공급을 방지하기 위하여 차단될 수 있다.Accordingly, the third valve 310 may be opened when supplying the source gas to the process chamber 10 through the source gas discharge end of the source material storage unit 100 , and the source gas supply line 300 . When supplying the source gas remaining in the process chamber 10 , it may be blocked in order to prevent the source gas from being supplied from the source material storage unit 100 .

상기 제5밸브(320)는, 공정챔버(10)와의 연결단에 배치되어 공정챔버(10)로의 소스가스의 공급을 제어하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The fifth valve 320 is disposed at the connection end to the process chamber 10 to control the supply of the source gas to the process chamber 10 , and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 제5밸브(320)는, 공정챔버(10)와의 소스가스공급라인(300) 연결단에 배치되어, 최종적으로 공정챔버(10)로 공급되는 소스가스의 공급유무를 제어할 수 있다.For example, the fifth valve 320 is disposed at the connection end of the source gas supply line 300 with the process chamber 10 to control whether the source gas finally supplied to the process chamber 10 is supplied. can

상기 소스가스바이패스라인(400)은, 소스가스공급라인(300)에 연결되어 가스를 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)에 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The source gas bypass line 400 is a configuration for supplying the source gas remaining in the source gas supply line 300 to the process chamber 10 by being connected to the source gas supply line 300 and supplying gas, Various configurations are possible.

예를 들면, 상기 소스가스바이패스라인(400)은, 소스가스공급라인(300)에 연결되어 소스가스공급라인(300)에 가스를 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 푸쉬하여 공정챔버(10)에 공급할 수 있다.For example, the source gas bypass line 400 is connected to the source gas supply line 300 to supply gas to the source gas supply line 300 , so that the source gas remaining in the source gas supply line 300 . can be supplied to the process chamber 10 by pushing.

이 경우, 상기 소스가스바이패스라인(400)은, 일단이 소스가스공급라인(300)에 연결되고, 타단이 별도의 가스공급부에 연결되어 소스가스공급라인(300)에 잔류 소스가스를 공정챔버(10)로 제공하기 위한 가스를 제공할 수 있다.In this case, the source gas bypass line 400 has one end connected to the source gas supply line 300 , and the other end connected to a separate gas supply unit to supply residual source gas to the source gas supply line 300 in the process chamber. (10) may provide a gas for providing.

다른 예로서, 상기 소스가스바이패스라인(400)은, 캐리어가스공급라인(200)과 소스가스공급라인(300) 사이에 연결되어, 캐리어가스를 소스가스공급라인(300)에 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)로 공급할 수 있다.As another example, the source gas bypass line 400 is connected between the carrier gas supply line 200 and the source gas supply line 300 , and supplies the carrier gas to the source gas supply line 300 . The source gas remaining in the gas supply line 300 may be supplied to the process chamber 10 .

즉, 상기 소스가스바이패스라인(400)은, 일단이 캐리어가스공급라인(200)에 연결되고, 타단이 소스가스공급라인(200)에 연결됨으로써, 캐리어가스공급라인(200)을 통해 공급되는 캐리어가스를 소스물질저장부(100)를 거치지 않고 소스가스공급라인(300)으로 제공함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)로 공급할 수 있다.That is, the source gas bypass line 400 has one end connected to the carrier gas supply line 200 , and the other end connected to the source gas supply line 200 , thereby being supplied through the carrier gas supply line 200 . By providing the carrier gas to the source gas supply line 300 without passing through the source material storage unit 100 , the source gas remaining in the source gas supply line 300 may be supplied to the process chamber 10 .

이때, 상기 소스가스바이패스라인(400)은, 캐리어가스를 소스가스공급라인(300)으로 공급 또는 차단하는 제2밸브(410)를 포함할 수 있다.In this case, the source gas bypass line 400 may include a second valve 410 for supplying or blocking the carrier gas to the source gas supply line 300 .

상기 제2밸브(410)는, 소스가스바이패스라인(400)에 설치되어, 캐리어가스공급라인(200)을 통해 소스가스공급라인(300)으로 전달되는 캐리어가스를 공급 또는 차단할 수 있으며, 이로써, 소스물질저장부(100)를 통해 소스가스가 공정챔버(10)로 공급되는 경우에는 차단하여 캐리어가스가 소스가스바이패스라인(400)을 통해 캐리어가스공급라인(200)으로 공급되는 것을 차단할 수 있다.The second valve 410 may be installed in the source gas bypass line 400 to supply or block the carrier gas delivered to the source gas supply line 300 through the carrier gas supply line 200 , thereby , when the source gas is supplied to the process chamber 10 through the source material storage unit 100, the carrier gas is blocked from being supplied to the carrier gas supply line 200 through the source gas bypass line 400. can

또한, 소스가스공급라인(300) 내 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)에 공급하는 경우, 캐리어가스공급라인(200)을 통해 전달되는 캐리어가스를 소스가스공급라인(300)으로 공급하도록 개방될 수 있다.In addition, when the source gas remaining in the source gas supply line 300 is supplied to the process chamber 10 , the carrier gas delivered through the carrier gas supply line 200 is opened to be supplied to the source gas supply line 300 . can be

상기 캐리어가스바이패스라인(500)은, 캐리어가스공급라인(200)을 따라 소스물질저장부(100)로 공급되는 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The carrier gas bypass line 500 is configured to selectively bypass the carrier gas supplied to the source material storage unit 100 along the carrier gas supply line 200 , and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 캐리어가스바이패스라인(500)은, 캐리어가스공급라인(200) 중 소스가스바이패스라인(400)보다 유체질량제어기(MFC) 측에 인접하여 연결되어, 공급되는 캐리어가스를 소스물질저장부(100) 측으로부터 바이패스되도록 할 수 있다.For example, the carrier gas bypass line 500 is connected adjacent to the fluid mass controller (MFC) side rather than the source gas bypass line 400 of the carrier gas supply line 200, so that the supplied carrier gas It may be bypassed from the source material storage unit 100 side.

즉, 상기 캐리어가스바이패스라인(500)은, 기판처리방법에 따른 기판처리공정 중 소스가스공급단계를 제외한 단계에서 유체제어질량기(MFC)의 온 상태를 유지할 수 있도록, 캐리어가스를 바이패스할 수 있다.That is, the carrier gas bypass line 500 bypasses the carrier gas so that the on-state of the fluid control mass (MFC) can be maintained in a step except for the source gas supply step in the substrate processing process according to the substrate processing method. can do.

이로써, 상기 캐리어가스바이패스라인(500)은, 소스가스를 공급하는 단계를 제외한 단계에서 캐리어가스가 소스물질저장부(100) 또는 소스가스바이패스라인(400)으로 공급되지 못하도록 바이패스할 수 있다.Accordingly, the carrier gas bypass line 500 can bypass the carrier gas from being supplied to the source material storage unit 100 or the source gas bypass line 400 in a step other than the step of supplying the source gas. have.

한편, 상기 캐리어가스바이패스라인(500)은, 후술하는 배기라인(600)에 연결됨으로써, 바이패스된 캐리어가스를 배기라인(600)을 통해 배기할 수 있다.Meanwhile, the carrier gas bypass line 500 may be connected to an exhaust line 600 to be described later, thereby exhausting the bypassed carrier gas through the exhaust line 600 .

상기 캐리어가스바이패스라인(500)은, 바이패스된 캐리어가스의 배기라인(600)으로의 전달유무를 제어하는 제6밸브(510)를 포함할 수 있다.The carrier gas bypass line 500 may include a sixth valve 510 that controls whether or not the bypassed carrier gas is delivered to the exhaust line 600 .

상기 배기라인(600)은, 캐리어가스바이패스라인(500)이 연결되어, 캐리어가스가 배기되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The exhaust line 600 is a configuration in which the carrier gas bypass line 500 is connected to exhaust the carrier gas, and various configurations are possible.

예를 들면, 상기 배기라인(600)은, 소스가스공급라인(300)에 연결된 상태에서 외부의 배기부 등에 연결될 수 있으며, 캐리어가스바이패스라인(500)이 연결되어 바이패스된 캐리어가스를 배기할 수 있다.For example, the exhaust line 600 may be connected to an external exhaust unit in a state in which it is connected to the source gas supply line 300 , and the carrier gas bypass line 500 is connected to exhaust the bypassed carrier gas. can do.

한편, 상기 배기라인(600)은, 소스가스공급라인(300)에 연결될 수 있으며, 소스가스공급라인(300)에서의 배기를 제어하는 제7밸브(610)가 설치될 수 있다.Meanwhile, the exhaust line 600 may be connected to the source gas supply line 300 , and a seventh valve 610 for controlling exhaust from the source gas supply line 300 may be installed.

상기 제어부는, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)로 공급하기 위하여, 제1밸브(210) 및 제3밸브(310)를 차단하고 제2밸브(410)를 개방하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.The control unit shuts off the first valve 210 and the third valve 310 and closes the second valve 410 in order to supply the source gas remaining in the source gas supply line 300 to the process chamber 10 . As an open configuration, various configurations are possible.

더 나아가, 상기 제어부는, 공정챔버(10)로의 소스가스 공급을 조절하기 위하여, 전술한 각 구성 및 밸브를 제어할 수 있다.Furthermore, the control unit may control each of the above-described components and valves in order to control the supply of the source gas to the process chamber 10 .

예를 들면, 상기 제어부는, 소스물질저장부(100)로부터 공정챔버(10)로 소스가스를 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하여 기판처리를 수행하는 제1처리단계(S10) 시, 제1밸브(210) 및 제3밸브(310)를 개방하고, 제2밸브(410)를 차단할 수 있다.For example, in the first processing step (S10) of supplying a source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 to perform substrate processing, The first valve 210 and the third valve 310 may be opened, and the second valve 410 may be blocked.

또한, 상기 제어부는, 소스가스바이패스라인(400)을 통해 소스가스공급라인(300)에 캐리어가스를 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)에 공급하여 기판처리를 수행하는 제2처리단계(S20) 시, 제1밸브(210) 및 제3밸브(310)를 차단하고, 제2밸브(410)를 개방할 수 있다.In addition, the control unit supplies the source gas remaining in the source gas supply line 300 to the process chamber 10 by supplying the carrier gas to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 . Thus, in the second processing step (S20) of performing the substrate processing, the first valve 210 and the third valve 310 may be blocked, and the second valve 410 may be opened.

또한, 상기 제어부는 제1처리단계(S10)와 제2처리단계(S20)를 순차적으로 N회 교번하여 반복수행하도록 제어할 수 있으며, 다른 예로서, 제1처리단계(S10)를 반복하여 수행하도록 제어하고 최후에 제2처리단계(S20)를 1회 수행하도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the first processing step (S10) and the second processing step (S20) to be sequentially and repeatedly performed alternately N times, and as another example, the first processing step (S10) is repeatedly performed. and control so that the second processing step (S20) is finally performed once.

한편, 본 발명에 따른 가스공급장치의 가스공급 제어방법을 토대로 기판처리방법을 이하 상세히 설명한다. On the other hand, based on the gas supply control method of the gas supply apparatus according to the present invention, a substrate processing method will be described in detail below.

본 발명에 따른 기판처리방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 상기 소스가스를 상기 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하여 기판처리를 수행하는 제1처리단계(S10)와; 상기 소스가스바이패스라인(400)을 통해 상기 소스가스공급라인(300)에 가스를 공급함으로써, 상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)에 공급하여 기판처리를 수행하는 제2처리단계(S20)를 포함한다.In the substrate processing method according to the present invention, as shown in FIG. 6 , the source gas is supplied from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 to provide a substrate. a first processing step (S10) of performing processing; By supplying gas to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 , the source gas remaining in the source gas supply line 300 is supplied to the process chamber 10 for substrate processing. and a second processing step (S20) of performing

상기 제1처리단계(S10)는, 소스물질저장부(100)로부터 소스가스를 공정챔버(10)로 공급하여 기판처리를 수행하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.The first processing step ( S10 ) is a step of performing substrate processing by supplying a source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 , and may be performed by various methods.

보다 구체적으로, 상기 제1처리단계(S10)는, 소스물질저장부(100)로부터 공정챔버(10)로 소스가스공급라인(300)을 통해 소스가스를 공급하여 기판처리를 수행하는 단계일 수 있다.More specifically, the first processing step (S10) may be a step of supplying a source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 to perform substrate processing. have.

예를 들면, 상기 제1처리단계(S10)는, 상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 상기 소스가스를 상기 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하는 소스가스공급단계(S100)와; 상기 소스가스공급단계(S100) 이후에, 상기 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스공급단계(S300)와; 상기 공정챔버(10)로 반응가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계(S400)와; 상기 반응가스를 퍼지하기 위해 상기 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스공급단계(S500)를 포함할 수 있다.For example, in the first processing step ( S10 ), the source gas supply step of supplying the source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 . (S100) and; a first purge gas supply step (S300) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the source gas after the source gas supply step (S100); a reaction gas supply step (S400) of supplying a reaction gas to the process chamber 10 through a reaction gas supply line; A second purge gas supply step (S500) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through the purge gas supply line to purge the reaction gas may be included.

상기 소스가스공급단계(S100)는, 소스물질저장부(100)로부터 공정챔버(10)로 소스가스를 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.The source gas supply step ( S100 ) is a step of supplying the source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 , and may be performed by various methods.

예를 들면, 상기 소스가스공급단계(S100)는, 캐리어가스공급라인(200)을 통해 캐리어가스를 소스물질저장부(100)에 공급하고, 소스물질저장부(100) 내에서 캐리어가스와 소스물질이 혼합된 소스가스를 소스가스공급라인(300)을 통해 공정챔버(10)로 공급할 수 있다.For example, in the source gas supply step ( S100 ), the carrier gas is supplied to the source material storage unit 100 through the carrier gas supply line 200 , and the carrier gas and the source in the source material storage unit 100 . The source gas in which the materials are mixed may be supplied to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 .

이를 위해, 캐리어가스가 소스물질저장부(100)에 공급될 수 있도록 전술한 제1밸브(210)와 제4밸브(220)는 개방되고, 제2밸브(410)는 차단될 수 있다.To this end, the above-described first valve 210 and the fourth valve 220 may be opened, and the second valve 410 may be blocked so that the carrier gas can be supplied to the source material storage unit 100 .

상기 제1퍼지가스공급단계(S300)는, 소스가스공급단계(S100) 이후에, 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.The first purge gas supply step (S300) is a step of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the source gas after the source gas supply step (S100). can depend on

상기 제1퍼지가스공급단계(S300)는, 소스가스공급라인(300)과는 독립되어 별도로 공정챔버(10)에 연결되도록 구비되는 퍼지가스공급라인(미도시)를 통해 공정챔버(10)로 소스가스를 퍼지하기 위한 퍼지가스를 공급할 수 있다.The first purge gas supply step (S300) is independent of the source gas supply line 300 and separately from the source gas supply line 300 to the process chamber 10 through a purge gas supply line (not shown) provided to be connected to the process chamber 10. A purge gas for purging the source gas may be supplied.

이 경우, 소스가스의 공정챔버(10)로의 공급은 차단되며, 보다 구체적으로는 캐리어가스공급라인(200)에 구비되는 제4밸브(220)가 차단됨으로써, 캐리어가스바이패스라인(500)을 통해 캐리어가스는 바이패스되어 소스물질저장부(100)로의 공급이 차단되며, 소스물질저장부(100)의 소스가스 배출단에 설치되는 제3밸브(310) 또한 차단되어 소스가스공급라인(300)을 통해 소스가스가 공정챔버(10)로 공급되는 것을 방지할 수 있다.In this case, the supply of the source gas to the process chamber 10 is blocked, and more specifically, the fourth valve 220 provided in the carrier gas supply line 200 is blocked, so that the carrier gas bypass line 500 is blocked. Through the carrier gas is bypassed, the supply to the source material storage unit 100 is blocked, and the third valve 310 installed at the source gas discharge end of the source material storage unit 100 is also blocked so that the source gas supply line 300 is blocked. ) through which it is possible to prevent the source gas from being supplied to the process chamber 10 .

상기 반응가스공급단계(S400)는, 공정챔버(10)로 반응가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.The reaction gas supply step ( S400 ) is a step of supplying a reaction gas to the process chamber 10 through a reaction gas supply line, and may be performed by various methods.

상기 반응가스공급단계(S400)는, 소스가스공급라인(300) 및 퍼지가스공급라인과는 별개로 독립되어 공정챔버(10)에 연결될 수 있으며, 이로써 반응가스를 공정챔버(10)로 공급할 수 있다.The reaction gas supply step ( S400 ) may be connected to the process chamber 10 independently of the source gas supply line 300 and the purge gas supply line, thereby supplying the reaction gas to the process chamber 10 . have.

한편, 상기 반응가스공급단계(S400)는, 반응가스를 이용한 공정의 효율을 증대하기 위하여 공정챔버(10) 내의 처리공간(S)에 플라즈마 분위기를 조성할 수 있다. Meanwhile, in the reaction gas supply step S400 , a plasma atmosphere may be created in the processing space S in the process chamber 10 in order to increase the efficiency of the process using the reaction gas.

상기 반응가스공급단계(S400) 또한, 전술한 제1퍼지가스공급단계(S500)와 같이, 소스가스의 공정챔버(10)로의 공급은 차단되며, 보다 구체적으로는 캐리어가스공급라인(200)에 구비되는 제4밸브(220)가 차단됨으로써, 캐리어가스바이패스라인(500)을 통해 캐리어가스는 바이패스되어 소스물질저장부(100)로의 공급이 차단되며, 소스물질저장부(100)의 소스가스 배출단에 설치되는 제3밸브(310) 또한 차단되어 소스가스공급라인(300)을 통해 소스가스가 공정챔버(10)로 공급되는 것을 방지할 수 있다.In the reaction gas supply step (S400), as in the above-described first purge gas supply step (S500), the supply of the source gas to the process chamber 10 is blocked, and more specifically, to the carrier gas supply line 200 . By blocking the provided fourth valve 220 , the carrier gas is bypassed through the carrier gas bypass line 500 to cut off the supply to the source material storage unit 100 , and the source of the source material storage unit 100 is blocked. The third valve 310 installed at the gas discharge end is also blocked to prevent the source gas from being supplied to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 .

상기 제2퍼지가스공급단계(S500)는, 반응가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 공정챔버로(10) 퍼지가스를 공급하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다. The second purge gas supply step ( S500 ) is a step of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the reaction gas, and may be performed by various methods.

상기 제2퍼지가스공급단계(S500)는, 반응가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하며, 제1퍼지가스공급단계(S300)를 통해 공급되는 퍼지가스공급라인을 이용할 수 있다.In the second purge gas supply step (S500), a purge gas is supplied to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the reaction gas, and the purge gas supplied through the first purge gas supply step (S300) A gas supply line is available.

한편 이때 퍼지가스는 반응가스를 퍼지하기 위해 공급되며, 제1퍼지가스공급단게(S300)와 동일한 퍼지가스를 사용하거나, 다른 퍼지가스가 이용될 수도 있다.Meanwhile, at this time, the purge gas is supplied to purge the reaction gas, and the same purge gas as the first purge gas supply step S300 may be used, or a different purge gas may be used.

한편, 상기 제2퍼지가스공급단계(S500)는, 전술한 제1퍼지가스공급단계(S300) 및 반응가스공급단계(S400)와 같이, 소스가스의 공정챔버(10)로의 공급은 차단되며, 보다 구체적으로는 캐리어가스공급라인(200)에 구비되는 제4밸브(220)가 차단됨으로써, 캐리어가스바이패스라인(500)을 통해 캐리어가스는 바이패스되어 소스물질저장부(100)로의 공급이 차단되며, 소스물질저장부(100)의 소스가스 배출단에 설치되는 제3밸브(310) 또한 차단되어 소스가스공급라인(300)을 통해 소스가스가 공정챔버(10)로 공급되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, in the second purge gas supply step (S500), like the first purge gas supply step (S300) and the reaction gas supply step (S400), the supply of the source gas to the process chamber 10 is blocked, More specifically, since the fourth valve 220 provided in the carrier gas supply line 200 is blocked, the carrier gas is bypassed through the carrier gas bypass line 500 to prevent the supply to the source material storage unit 100 . The third valve 310 installed at the source gas discharge end of the source material storage unit 100 is also blocked to prevent the source gas from being supplied to the process chamber 10 through the source gas supply line 300 . can

상기 제2처리단게(S20)는, 소스가스바이패스라인(400)을 통해 소스가스공급라인(300)에 가스를 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)에 공급하여 기판처리를 수행하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.In the second processing step (S20), the source gas remaining in the source gas supply line 300 is transferred to the process chamber 10 by supplying gas to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 . ) to perform substrate processing, and may be performed by various methods.

예를 들면, 상기 제2처리단계(S20)는, 소스가스바이패스라인(400)을 통해 소스가스공급라인(300)에 가스를 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)에 공급하는 잔류소스가스공급단계(S200)와; 잔류소스가스공급단계(S200) 이후에, 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스공급단계(S300)와; 공정챔버(10)로 반응가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계(S400)와; 반응가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스공급단계(S500)를 포함할 수 있다.For example, in the second processing step ( S20 ), the source gas remaining in the source gas supply line 300 is removed by supplying gas to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 . A residual source gas supply step (S200) for supplying the process chamber (10) and; a first purge gas supply step (S300) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the source gas after the residual source gas supply step (S200); a reaction gas supply step (S400) of supplying a reaction gas to the process chamber 10 through a reaction gas supply line; A second purge gas supply step ( S500 ) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the reaction gas may be included.

한편, 상기 제1퍼지가스공급단계(S300), 반응가스공급단계(S400) 및 제2퍼지가스공급단계(S500)는 전술한 바와 같은 바 상세한 설명은 생략한다. On the other hand, the first purge gas supply step (S300), the reaction gas supply step (S400) and the second purge gas supply step (S500) are the same as described above, and detailed descriptions thereof will be omitted.

상기 잔류소스가스공급단계(S200)는, 소스가스바이패스라인(400)Dmf 통해 소스가스공급라인(300)에 가스를 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 공정챔버(10)에 공급하는 단계로서, 다양한 방법에 의할 수 있다.In the residual source gas supply step (S200), by supplying gas to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 Dmf, the source gas remaining in the source gas supply line 300 is transferred to the process chamber ( As a step of supplying to 10), it may be by various methods.

보다 구체적으로, 상기 잔류가스공급단계(S200)는, 소스가스바이패스라인(400)을 통해 캐리어가스공급라인(200)으로부터 캐리어가스를 바이패스하여, 소스가스공급라인(300)에 공급함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔존하는 소스가스를 공정챔버(10)에 공급할 수 있다.More specifically, in the residual gas supply step ( S200 ), the carrier gas is bypassed from the carrier gas supply line 200 through the source gas bypass line 400 and supplied to the source gas supply line 300 , The source gas remaining in the source gas supply line 300 may be supplied to the process chamber 10 .

이 경우, 제1밸브(210) 및 제3밸브(310)가 차단되어, 소스물질저장부(100)를 통한 공정챔버(10)로의 소스가스 공급을 차단하고, 캐리어가스가 소스물질저장부(100)로 공급되는 것을 방지하면서, 캐리어가스가 소스가스바이패스라인(400)으로 전달되도록 할 수 있다.In this case, the first valve 210 and the third valve 310 are blocked to block the source gas supply to the process chamber 10 through the source material storage unit 100 , and the carrier gas is transferred to the source material storage unit ( 100 ) while preventing the carrier gas from being supplied to the source gas bypass line 400 .

또한 제2밸브(410)를 개방함으로써, 캐리어가스가 소스가스바이패스라인(400)을 통해 소스가스공급라인(300)으로 공급되도록 할 수 있다. Also, by opening the second valve 410 , the carrier gas may be supplied to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 .

한편, 상기 제1처리단계(S10)와 제2처리단계(S20)는, 연달아 순차적으로 수행될 수 있으며, 제1처리단계(S10)와 제2처리단계(S20)의 순차적 수행을 1회공정으로 하여, 복수회 반복수행됨으로써 기판처리를 수행할 수 있다.On the other hand, the first processing step (S10) and the second processing step (S20) may be sequentially performed in succession, and the sequential execution of the first processing step (S10) and the second processing step (S20) is a one-time process. Thus, the substrate processing can be performed by repeatedly performing a plurality of times.

더 나아가, 다른예로서, 상기 제1처리단계(S10)와 제2처리단계(S20)는, 제1처리단계(S10)가 반복하여 N회 반복 수행된 이후, 최후에 제2처리단계(S20)를 1회 수행함으로써, 소스가스공급라인(300)에 잔존하는 소스가스를 활용하도록 기판처리를 수행할 수도 있다. Further, as another example, in the first processing step (S10) and the second processing step (S20), after the first processing step (S10) is repeated N times and repeatedly performed, finally the second processing step (S20) ), the substrate processing may be performed to utilize the source gas remaining in the source gas supply line 300 .

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has only been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as noted, should not be construed as being limited to the above embodiments, and It will be said that the technical idea and the technical idea accompanying the fundamental are all included in the scope of the present invention.

10: 공정챔버 20: 기판지지부
30: 가스분사부 100: 소스물질저장부
200: 캐리어가스공급라인 300: 소스가스공급라인
400: 소스가스바이패스라인 500: 캐리어가스바이패스라인10: process chamber 20: substrate support
30: gas injection unit 100: source material storage unit
200: carrier gas supply line 300: source gas supply line
400: source gas bypass line 500: carrier gas bypass line

Claims (9)

기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)에 사용되는 가스공급장치로서,
소스물질이 저장되는 소스물질저장부(100)와;
캐리어가스를 상기 소스물질저장부(100)로 공급 또는 차단하는 제1밸브(210)를 포함하여, 상기 소스물질저장부(100)에 상기 캐리어가스를 공급하는 캐리어가스공급라인(200)과;
상기 소스물질과 상기 캐리어가스를 포함하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)로 공급 또는 차단하는 제3밸브(310)를 포함하여, 상기 소스가스를 상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 공급하는 소스가스공급라인(300)과;
상기 캐리어가스공급라인(200)과 상기 소스가스공급라인(300) 사이에 연결되고, 상기 캐리어가스를 상기 소스가스공급라인(300)으로 공급 또는 차단하는 제2밸브(410)를 포함하는 소스가스바이패스라인(400)과;
상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)로 공급하기 위하여, 상기 제1밸브(210) 및 상기 제3밸브(310)를 차단하고 상기 제2밸브(410)를 개방하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치. As a gas supply device used in the process chamber 10 to form a processing space (S) for substrate processing,
a source material storage unit 100 in which the source material is stored;
a carrier gas supply line 200 for supplying the carrier gas to the source material storage unit 100, including a first valve 210 for supplying or blocking the carrier gas to or from the source material storage unit 100;
and a third valve 310 for supplying or blocking the source gas including the source material and the carrier gas to the process chamber 10 , wherein the source gas is supplied from the source material storage unit 100 to the process chamber a source gas supply line 300 for supplying to (10);
A source gas connected between the carrier gas supply line 200 and the source gas supply line 300 and including a second valve 410 for supplying or blocking the carrier gas to the source gas supply line 300 . a bypass line 400;
In order to supply the source gas remaining in the source gas supply line 300 to the process chamber 10 , the first valve 210 and the third valve 310 are shut off, and the second valve 410 is Gas supply device comprising a control unit for opening the. 청구항 1에 있어서,
상기 캐리어가스공급라인(200) 중 상기 소스가스바이패스라인(400) 전단에 연결되는 캐리어가스바이패스라인(500)을 추가로 포함하며,
상기 캐리어가스공급라인(200)은,
상기 캐리어가스공급라인(200) 중 상기 캐리어가스바이패스라인(500) 후단에 설치되어, 상기 캐리어가스공급라인(200)을 따라 상기 소스물질저장부(100)로 공급되는 상기 캐리어가스를 선택적으로 바이패스시키는 제4밸브(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치. The method according to claim 1,
It further includes a carrier gas bypass line 500 connected to the front end of the source gas bypass line 400 of the carrier gas supply line 200,
The carrier gas supply line 200,
It is installed at the rear end of the carrier gas bypass line 500 of the carrier gas supply line 200 , and selectively transports the carrier gas supplied to the source material storage unit 100 along the carrier gas supply line 200 . Gas supply device comprising a fourth valve (220) for bypassing. 청구항 2에 있어서,
상기 캐리어가스바이패스라인(500)이 연결되는 배기라인(600)을 추가로 포함하며,
상기 캐리어가스바이패스라인(500)은,
상기 캐리어가스바이패스라인(500)의 개방 또는 차단을 통해 상기 캐리어가스의 상기 배기라인(600)으로의 배기를 조절하기 위한 제6밸브(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치. 3. The method according to claim 2,
It further includes an exhaust line 600 to which the carrier gas bypass line 500 is connected,
The carrier gas bypass line 500 is,
and a sixth valve (510) for controlling exhaust of the carrier gas to the exhaust line (600) through opening or blocking of the carrier gas bypass line (500). 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 상기 소스가스를 상기 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하여 기판처리를 수행하는 제1처리단계(S10) 시, 상기 제1밸브(210) 및 상기 제3밸브(310)를 개방하고, 상기 제2밸브(410)를 차단하며,
상기 소스가스바이패스라인(400)을 통해 상기 소스가스공급라인(300)에 상기 캐리어가스를 공급함으로써, 상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)에 공급하여 기판처리를 수행하는 제2처리단계(S20) 시, 상기 제1밸브(210) 및 상기 제3밸브(310)를 차단하고, 상기 제2밸브(410)를 개방하며,
상기 제1처리단계(S10)와 상기 제2처리단계(S20)를 순차적으로 N회 교번하여 반복수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스공급장치. The method according to claim 1,
The control unit is
In the first processing step (S10) of performing substrate processing by supplying the source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300, the first valve (210) and the third valve 310 is opened, and the second valve 410 is shut off,
By supplying the carrier gas to the source gas supply line 300 through the source gas bypass line 400 , the source gas remaining in the source gas supply line 300 is supplied to the process chamber 10 . In the second processing step (S20) of performing the substrate processing, the first valve 210 and the third valve 310 are closed, and the second valve 410 is opened,
The gas supply apparatus, characterized in that the first processing step (S10) and the second processing step (S20) are sequentially controlled to alternately and repeatedly perform N times. 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 공정챔버(10)와;
상기 공정챔버(10)에 설치되어 기판(1)을 지지하는 기판지지부(20)와;
상기 기판지지부(20)의 상부에 설치되어 상기 처리공간(S)으로 공정가스를 분사하는 가스분사부(30)와;
상기 가스분사부(30)에 상기 공정가스를 공급하는 청구항 제1항 내지 청구항 제4항 중 적어도 어느 하나의 항에 따른 가스공급장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. a process chamber 10 forming a processing space S for substrate processing;
a substrate support unit 20 installed in the process chamber 10 to support the substrate 1;
a gas injection unit 30 installed on the substrate support unit 20 to inject a process gas into the processing space S;
5. A substrate processing apparatus comprising a gas supply device (40) according to any one of claims 1 to 4 for supplying the process gas to the gas injection unit (30). 밀폐된 처리공간을 형성하며 기판처리를 수행하는 청구항 제5항에 따른 복수의 기판처리장치(4)들을 포함하는 기판처리모듈과;
상기 복수의 기판처리장치(4)들이 결합되며, 상기 복수의 기판처리장치(4)들 각각에 상기 기판(1)을 반출하거나 도입하는 반송로봇(5)이 설치된 기판반송모듈(3)과;
상기 기판반송모듈(3)에 결합되어 상기 기판처리장치(4)를 통해 처리가 완료된 기판(1)을 외부로 반출하고, 외부로부터 처리될 기판(1)을 도입하는 기판교환모듈(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템. A substrate processing module comprising: a substrate processing module including a plurality of substrate processing apparatuses (4) according to claim 5 for forming a closed processing space and performing substrate processing;
a substrate transfer module 3 to which the plurality of substrate processing apparatuses 4 are coupled, and a transfer robot 5 for carrying out or introducing the substrate 1 to each of the plurality of substrate processing apparatuses 4 is installed;
A substrate exchange module (2) coupled to the substrate transport module (3) to transport the substrate (1) that has been processed through the substrate processing device (4) to the outside, and to introduce the substrate (1) to be processed from the outside; A substrate processing system comprising: 청구항 제5항에 따른 기판처리장치(4)를 이용한 기판처리방법으로서,
상기 소스물질저장부(100)로부터 상기 공정챔버(10)로 상기 소스가스를 상기 소스가스공급라인(300)을 통해 공급하는 소스가스공급단계(S100)와; 상기 소스가스공급단계(S100) 이후에, 상기 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스공급단계(S300)와; 상기 공정챔버(10)로 반응가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계(S400)와; 상기 반응가스를 퍼지하기 위해 상기 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스공급단계(S500)를 포함하는 제1처리단계(S10)와;
상기 소스가스바이패스라인(400)으로 상기 캐리어가스를 공급하여 상기 소스가스공급라인(300)에 잔류하는 소스가스를 상기 공정챔버(10)에 공급하는 잔류소스가스공급단계(S200)와; 상기 잔류소스가스공급단계(S200) 이후에, 상기 소스가스를 퍼지하기 위해 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제1퍼지가스공급단계(S300)와; 상기 공정챔버(10)로 반응가스공급라인을 통해 반응가스를 공급하는 반응가스공급단계(S400)와; 상기 반응가스를 퍼지하기 위해 상기 퍼지가스공급라인을 통해 상기 공정챔버(10)로 퍼지가스를 공급하는 제2퍼지가스공급단계(S500)를 포함하는 제2처리단계(S20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법. As a substrate processing method using the substrate processing apparatus (4) according to claim 5,
a source gas supply step (S100) of supplying the source gas from the source material storage unit 100 to the process chamber 10 through the source gas supply line 300; a first purge gas supply step (S300) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the source gas after the source gas supply step (S100); a reaction gas supply step (S400) of supplying a reaction gas to the process chamber 10 through a reaction gas supply line; a first processing step (S10) including a second purge gas supply step (S500) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through the purge gas supply line to purge the reaction gas;
a residual source gas supply step (S200) of supplying the carrier gas to the source gas bypass line (400) and supplying the source gas remaining in the source gas supply line (300) to the process chamber (10); a first purge gas supply step (S300) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through a purge gas supply line to purge the source gas after the residual source gas supply step (S200); a reaction gas supply step (S400) of supplying a reaction gas to the process chamber 10 through a reaction gas supply line; and a second processing step (S20) including a second purge gas supply step (S500) of supplying a purge gas to the process chamber 10 through the purge gas supply line to purge the reaction gas substrate processing method. 청구항 7에 있어서,
상기 제1처리단계(S10)와 상기 제2처리단계(S20)는,
순차적으로 N회 교번하여 반복수행되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.8. The method of claim 7,
The first processing step (S10) and the second processing step (S20) are,
Substrate processing method, characterized in that it is repeatedly performed by alternating sequentially N times. 청구항 7에 있어서,
상기 제1처리단계(S10)가 N회 수행된 이후, 상기 제2처리단계(S20)가 최후에 1회 수행되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법. 8. The method of claim 7,
After the first processing step (S10) is performed N times, the second processing step (S20) is finally performed once.
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WO2023128097A1 (en) * 2021-12-29 2023-07-06 주식회사 넥서스비 Atomic layer deposition apparatus and atomic layer deposition method using same

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