KR20220087235A - 필터 유닛 및 기판 처리 장치 - Google Patents

필터 유닛 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220087235A
KR20220087235A KR1020200177727A KR20200177727A KR20220087235A KR 20220087235 A KR20220087235 A KR 20220087235A KR 1020200177727 A KR1020200177727 A KR 1020200177727A KR 20200177727 A KR20200177727 A KR 20200177727A KR 20220087235 A KR20220087235 A KR 20220087235A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
gas
preheating
filter unit
substrate processing
Prior art date
Application number
KR1020200177727A
Other languages
English (en)
Inventor
박덕규
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020200177727A priority Critical patent/KR20220087235A/ko
Publication of KR20220087235A publication Critical patent/KR20220087235A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4402—Reduction of impurities in the source gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/181—Preventing generation of dust or dirt; Sieves; Filters
    • B01F35/187—Preventing generation of dust or dirt; Sieves; Filters using filters in mixers, e.g. during venting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판 처리 공간을 제공하는 공정 챔버와, 상기 기판 처리 공간에 설치되며, 기판이 안착되는 기판 지지대와, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하기 위해 상기 기판 지지대에 대향되게 상기 공정 챔버에 설치된 가스 분사부와, 상기 공정 가스를 공급하도록 상기 가스 분사부에 연결된 가스 공급부를 포함하고, 상기 가스 공급부는, 소스 액체를 공급받아 기화시켜 소스 가스를 내보내는 기화기와, 상기 기화기로부터 상기 가스 분사부로 연결되는 가스 공급 라인과, 상기 기화기 후단의 상기 가스 공급 라인에 설치되고, 상기 소스 가스를 예열하기 위한 가열 수단이 내장된 예열부 및 상기 예열부를 통과한 상기 소스 가스를 필터링하기 위해 상기 예열부 후단에 결합된 필터부를 포함하는 필터 유닛을 포함한다.

Description

필터 유닛 및 기판 처리 장치{Filter unit and apparatus for processing substrate}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 필터 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판은 다양한 기판 처리 장치에 의해서 처리된다. 예를 들어, 기판 처리 장치는 기판 상에 박막을 형성하거나 또는 기판 상의 박막을 식각하는 데 이용될 수 있다. 이러한 기판 처리 장치는 공정 가스를 이용하여 박막을 증착하거나 박막을 에칭할 수 있다.
일부 박막의 형성 시, 기판 처리 장치는 액체 소스를 기화시켜 소스 가스를 생성하는 기화기를 이용하여 소스 가스를 기판 상에 공급할 수 있다. 기화기에서 배출된 소스 가스는 필터를 통해서 필터링 된 후 기판 처리 장치 내 가스 분사부로 공급될 수 있다. 다만, 기화기에서 배출된 소스 가스가 필터를 통과해서 가스 분사부로 도착하기 전에 적절하게 가열되지 않으면 응축될 수 있다.
필터 외측에서 필터를 가열하는 경우 소스 가스가 균일하게 가열되지 않아 필터 내에서 응축되어, 필터 성능이 떨어질 수 있다. 이와 같은 문제는 소스 가스의 품질을 떨어뜨리거나 공급을 원활하게 하지 못하여 박막의 품질을 저하시킬 수 있다. 반도체 소자의 집적도가 증가하고 애스펙트비(aspect ratio)가 더욱 커짐에 따라서 이러한 문제는 더욱 심각해질 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소스 가스의 예열을 통해서 소스 가스의 응축을 방지하여 공정 신뢰성을 높일 수 있는 필터 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판 처리 공간을 제공하는 공정 챔버와, 상기 기판 처리 공간에 설치되며, 기판이 안착되는 기판 지지대와, 상기 기판으로 공정 가스를 분사하기 위해 상기 기판 지지대에 대향되게 상기 공정 챔버에 설치된 가스 분사부와, 상기 공정 가스를 공급하도록 상기 가스 분사부에 연결된 가스 공급부를 포함하고, 상기 가스 공급부는, 소스 액체를 공급받아 기화시켜 소스 가스를 내보내는 기화기와, 상기 기화기로부터 상기 가스 분사부로 연결되는 가스 공급 라인과, 상기 기화기 후단의 상기 가스 공급 라인에 설치되고, 상기 소스 가스를 예열하기 위한 가열 수단이 내장된 예열부 및 상기 예열부를 통과한 상기 소스 가스를 필터링하기 위해 상기 예열부 후단에 결합된 필터부를 포함하는 필터 유닛을 포함한다.
상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 필터 유닛에 있어서, 상기 예열부 및 상기 필터부는 일체형으로 결합될 수 있다.
상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 예열부 내에는 상기 소스 가스를 교반하기 위한 스태틱 믹서가 설치될 수 있다.
상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 스태틱 믹서는 상기 예열부의 길이 방향을 따라서 나선형으로 형성될 수 있다.
상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 예열부의 측벽에는 상기 가열 수단으로 카트리지 히터가 내장될 수 있다.
상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 필터부의 외측에는 상기 필터부를 가열하기 위한 가열 자켓이 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 필터 유닛은, 기판 처리 장치의 가스 공급부 내 기화기 후단의 가스 공급 라인에 설치되고, 상기 기화기에서 배출된 소스 가스를 예열하기 위한 가열 수단이 내장된 예열부와, 상기 예열부를 통과한 상기 소스 가스를 필터링하기 위해 상기 예열부 후단에 결합된 필터부를 포함한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 유닛 및 기판 처리 장치에 따르면, 소스 가스의 예열을 통해서 소스 가스의 응축을 방지하여 필터 유닛의 성능을 향상시키고 소스 가스의 품질을 높이고 유량을 균일하게 하여 소스 가스를 이용한 공정 신뢰성을 높일 수 있다.
나아가, 필터 유닛 내 소스 가스를 교반하여, 예열 효율을 높일 수 있어서, 필터 유닛의 성능을 더욱 향상시키고, 소스 가스를 이용한 공정 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 기화기의 구성의 일 예를 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 필터 유닛의 구성의 일 예를 보여주는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 유닛에서 예열부의 온도 균일성을 보여주는 그래프이다
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 유닛에서 예열부의 온도 균일성을 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 일 예를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110), 가스 분사부(120), 기판 지지대(130), 가스 공급부(140)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(110)는 내부에 기판 처리 공간(112)을 한정할 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(110)는 기밀을 유지하도록 구성되며, 기판 처리 공간(112) 내 공정 가스를 배출하고 기판 처리 공간(112) 내 진공도를 조절하도록 배기 포트를 통해서 진공 펌프(미도시)에 연결될 수 있다.
공정 챔버(110)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 예컨대 상방에 개구가 형성된 몸체부와 개구를 덮는 덮개부를 포함할 수 있다. 나아가, 공정 챔버(110)는 기판(S)의 이동을 위하여 개폐 가능한 게이트(미도시)를 포함할 수 있다.
가스 분사부(120)는 공정 챔버(110)의 외부로부터 공급된 공정 가스를 기판 처리 공간(112)으로 공급하도록 공정 챔버(110)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 가스 분사부(120)는 기판 지지대(130) 상에 안착된 기판(S)에 공정 가스를 분사하도록 공정 챔버(110)의 상부에 기판 지지대(130)에 대항되게 설치될 수 있다. 가스 분사부(120)는 외부로부터 공정 가스를 공급받기 위해 상측 또는 측부에 형성된 적어도 하나의 유입홀과, 기판(S) 상에 공정 가스를 분사하기 위해서 기판(S)을 바라보는 하방으로 형성된 복수의 분사홀들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 가스 분사부(120)는 샤워 헤드(shower head) 형태, 노즐(nozzle) 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 가스 분사부(120)가 샤워 헤드 형태인 경우, 가스 분사부(120)는 공정 챔버(110)의 상부를 부분적으로 덮는 형태로 공정 챔버(110)의 일부분이 될 수도 있다.
기판 지지대(130)는 그 상부에 기판(S)이 안착되도록 공정 챔버(110)의 기판 처리 공간(112)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지대(130)는 가스 분사부(120)에 대향되게 공정 챔버(110)에 설치될 수 있다. 기판 지지대(130)의 형상은 대체로 기판(S)의 모양에 대응되나 이에 한정되지 않고 기판(S)을 안정적으로 안착시킬 수 있도록 기판(S)보다 크게 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
일 예에서, 기판 지지대(130)는 승하강이 가능하도록 외부 모터(미도시)에 연결될 수 있으며, 이 경우 기밀 유지를 위하여 벨로우즈관(미도시)이 연결될 수도 있다. 나아가, 기판 지지대(130)는 그 위에 기판(S)을 안치하도록 구성된다는 점에서, 기판 안착부, 서셉터 등으로 불릴 수도 있다.
선택적으로, 기판 지지대(130)는 그 내부에 기판(S)을 가열하기 위한 히터(미도시)를 포함할 수도 있다. 히터는 공정 챔버(110) 외부의 별도의 전원부로부터 전력을 공급받을 수 있다.
나아가, 기판 지지대(130)는 기판(S)에 정전기력을 인가하여 그 상부에 고정하기 위해서 정전 전극(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 정전 전극은 정전력 전원 공급부(미도시)로부터 DC 전력을 공급받을 수 있다.
선택적으로, 기판 처리 장치(100)가 플라즈마를 이용하는 경우, 공정 챔버(110) 내부로 플라즈마 분위기를 형성하기 위한 전력을 공급하기 위해서, 플라즈마 전원부(미도시)가 가스 분사부(120)에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 플라즈마 전원부는 가스 분사부(120)에 RF 전력을 인가하도록 연결될 수 있다. 이 경우, 가스 분사부(120)는 전원 공급 전극 또는 상부 전극으로 불릴 수도 있다.
가스 공급부(140)는 공정 가스를 공정 챔버(110)의 기판 처리 공간(112)으로 제공하도록 공정 챔버(110)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 가스 공급부(140)는 가스 분사부(120)에 연결되어, 가스 분사부(120)를 통해서 기판 처리 공간(112)에 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급부(140)는 가스 공급 라인(141), 기화기(145) 및 필터 유닛(150)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 가스 공급 라인(141)은 기화기(145)로부터 가스 분사부(120)로 연결되는 가스 배관을 지칭할 수 있다. 일부 실시예에서, 가스 공급 라인(141)은 소스 공급부(미도시)로부터 기화기(145)로 연결되는 부분을 더 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.
기화기(vaporizer, 145)는 소스 액체(SL)를 공급받아 기화시켜 소스 가스(SG)를 내보낼 수 있다. 예를 들어, 기화기(145)는 공급받은 소스 액체(SL)를 가열하여 기화시켜 소스 가스(SG)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 기화기(145)는 소스 액체(SL)를 채울 수 있는 탱크(미도시)와 내부를 가열하기 위한 가열 수단(미도시)을 포함할 수 있다.
소스 가스(SG)는 기판(S)의 처리 시 필요한 공정 가스의 하나일 수 있다. 예를 들어, 소스 가스(SG)는 기판(S) 상의 박막 증착 시 필요한 전구체(precursor) 가스일 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 화학기상증착(CVD) 또는 원자층증착(ALD)을 이용한 박막 증차 시 소스 가스(SG)는 반응 가스(미도시)와 반응하여 금속 또는 절연막을 기판(S) 상에 형성할 수 있다.
일부 실시예에서, 기화기(145)는 도 2에 도시된 바와 같이, 불활성 기체(IG)및 소스 액체(SL)를 공급받아, 불활성 기체(IG)로 소스 액체(SL)를 미세화하는 아토마이저(atomizer, 146)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기화기(145)는 불활성 기체(IG)를 공급받기 위한 배관과 소스 액체(SL)를 공급받는 배관을 포함할 수 있고, 아토마이저(146)는 불활성 기체(IG)를 소스 액체(SL)의 토출부에 분사하여 소스 액체(SL)를 마이크로 크기의 액적(droplet)으로 만들 수 있다. 이러한 액적은 그 표면적이 넓어서 기화기(145)의 열에 이해서 용이하게 기화될 수 있다.
필터 유닛(filter unit, 150)는 기화기(145)로부터 나오는 소스 가스(SG)를 필터링하기 위하여 가스 공급 라인(141)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 필터 유닛(150)은 기화기(145) 후단의 가스 공급 라인(141)의 중간에 삽입될 수 있다. 필터 유닛(150)은 소스 가스(SG) 내 불순물, 미스트 등을 제거하는 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 필터 유닛(150)은 소스 가스(SG)를 예열하기 위한 가열 수단(도 3의 153)이 내장된 예열부(152) 및 예열부(152)를 통과한 소스 가스(SG)를 필터링하기 위해 예열부(152) 후단에 결합된 필터부(156)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 필터부(156)로 소스 가스(SG)가 진입하기 전에, 예열부(152)에서 미리 예열될 수 있다. 소스 가스(SG)가 미리 예열된 상태이기 때문에, 소스 가스(SG)가 필터부(156) 내에서 응축될 가능성이 낮아진다.
나아가, 필터 유닛(150)에 있어서, 예열부(152) 및 필터부(156)는 일체형으로 결합될 수 있다. 이에 따라, 예열부(152)에서 예열된 소스 가스(SG)가 열을 잃지 않고 바로 필터부(156)로 진입될 수 있다. 여기에서, 일체형이라는 의미는, 예열부(152)와 필터부(156)가 분리되지 않고, 하나로 결합 또는 체결된 상태를 의미할 수 있다.
이하에서는 필터 유닛(150)의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치(100)의 필터 유닛(150)의 구성의 일 예를 보여주는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 예열부(152)는 가열 수단(153)을 내장할 수 있고, 예컨대 가열 수단(153)이 예열부(152)의 측벽 내에 내장될 수 있다. 이와 같이, 가열 수단(153)이 예열부(152) 내에 내장됨으로써, 가열 수단(153)으로부터 열이 외부로 손실되는 것을 줄이고 예열부(152) 내로 직접적으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 예열부(152) 내에 가열 수단(153)으로 카트리지 히터가 예열부(152)의 측벽 내에 내장될 수 있다.
나아가, 예열부(152) 내에는 소스 가스(SG)를 교반하기 위한 스태틱 믹서(154)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 스태틱 믹서(154)는 예열부(152)의 길이 방향을 따라서 나선형으로 형성될 수 있다. 스태틱 믹서(154)는 별도의 구동 수단 없이 유체, 예컨대 소스 가스(SG)의 유속만으로 교반 작용을 할 수 있다. 이러한 스태틱 믹서(154)를 적용하면, 예열부(152) 내에서 소스 가스(SG)의 교반 작용이 활발하게 일어날 수 있다. 이에 따라, 예열부(152) 내 온도 구배가 있더라도, 소스 가스(SG)의 예열이 균일해질 수 있다.
필터부(156)는 예열부(152)를 통과한 소스 가스(SG)를 예열하기 위해서 예열부(152) 후단에 결합될 수 있다. 필터부(156) 내부에는 가스 유로가 설치되고, 가스 유로를 가로질러 필터링을 위한 멤브레인(157)이 설치될 수 있다. 소스 가스(SG)는 이러한 멤브레인(157)을 통과하면서 필터링될 수 있다. 예를 들어, 필터부(156)에서 소스 가스(SG) 내 불순물, 미스트 등이 걸러질 수 있다.
나아가, 필터부(156)의 외측에는 필터부(156)를 가열하기 위한 가열 자켓(158)이 결합될 수 있다. 가열 자켓(158)은 필터부(156)를 부가적으로 가열하여, 예열부(152)에서 예열된 소스 가스(SG)가 필터부(156) 내에서 냉각되는 것을 부가적으로 방지할 수 있다.
한편, 소스 가스(SG) 내 미기화된 미스트 및 재응축된 가스가 필터부(156)로 유입되는 경우, 필터부(156)의 인입단에 있는 멤브레인(157)의 오염 및 막힘 현상이 발생될 수 있다. 필터부(156) 내 멤브레인(157)이 막혀 가스 유로가 좁아지면 차압이 발생하여 필터링 성능이 저하될 수 있다. 이 경우, 가스 공급 라인(141)에 가열 구조를 포함하거나 필터부(156)에 가열 수단을 부가하는 것 만으로는 필터부(156)의 인입단까지 효과적으로 가열하기는 어렵다. 따라서, 필터부(156)의 인입단에서 소스 가스(SG)의 재응축을 막기 위해서 필터부(156) 전단에서 소스 가스(SG)를 가열해주는 것이 효과적이며, 이를 위해서 예열부(152)와 필터부(156)는 일체로 결합될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 유닛(150)에서 예열부(152a)의 온도 균일성을 보여주는 그래프이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 유닛(150)에서 예열부(152b)의 온도 균일성을 보여주는 그래프이다. 도 4에서 예열부(152a)에는 가열 수단(153)이 내장되고 내부에 스태틱 믹서(154)가 설치되지 않고, 도 5에서 예열부(152b)에는 가열 수단(153)이 내장되고 내부에 스태틱 믹서(154)가 설치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 예열부(152a) 내로 소스 가스(SG)가 진입됨에 따라서 앞부분의 온도가 낮고 뒤로 갈수록 가열 수단(153)에 의해서 온도가 올라가는 것을 알 수 있다. 따라서, 소스 가스(SG)는 예열부(152a)를 통과하면서 예열부(152a)의 뒷부분에서 가열되는 것을 알 수 있다.
도 5를 참조하면, 예열부(152b) 내로 소스 가스(SG)가 진입됨에 따라서 앞부분에서 온도가 낮았으나, 가열 수단(153)에 의해서 빠르게 온도가 올라가는 것을 알 수 있다. 스태틱 믹서(154)로 인해서 예열부(152a) 내에서 소스 가스(SG)의 온도가 빠르게 상승되어 적어도 예열부(152a)의 중간 이전에 온도가 균일해지는 것을 알 수 있다. 따라서, 소스 가스(SG)는 예열부(152a)에서 전체적으로 가열되는 것을 알 수 있다.
따라서, 스태틱 믹서(154)가 부가된 예열부(152b)에서 스태틱 믹서(154)가 없는 예열부(152a)에 비해서 소스 가스(SG)가 빠르게 가열되는 것을 알 수 있다. 이는 스태틱 믹서(154)가 소스 가스(SG)를 교반시켜서 예열부(152b) 내에서 소스 가스(SG)가 길이 방향 외에 직경 방향으로 움직이면서 더 빠르게 가열되는 것을 알 수 있다. 따라서, 예열부(152b) 내에 스태틱 믹서(154)를 적용하면, 소스 가스(SG)의 예열 효과를 더욱 높일 수 있는 것을 알 수 있다.
전술한 필터 유닛(150)을 이용하면, 예열부(152)를 통해서 소스 가스(SG)를 예열하여 소스 가스(SG)의 필터부(156) 내 응축을 방지할 수 있다. 이에 따라, 필터 유닛(150)의 성능 저하를 방지하고, 필터 유닛(150)을 통과하는 소스 가스(SG)의 품질을 높이고 유량을 균일하게 유지할 수 있다.
나아가, 전술한 기판 처리 장치(100)에 따르면, 소스 가스(SG)의 품질이 높아지고 유량이 균일해짐에 따라서, 소스 가스(SG)를 이용한 기판(S)의 처리에 대한 공정 신뢰성이 향상될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판 처리 장치
110: 공정 챔버
120: 가스 분사부
130: 기판 지지대
140: 가스 공급부
141: 가스 공급 라인
145: 기화기
150: 필터 유닛
152: 예열부
156: 필터부

Claims (9)

  1. 내부에 기판 처리 공간을 제공하는 공정 챔버;
    상기 기판 처리 공간에 설치되며, 기판이 안착되는 기판 지지대;
    상기 기판으로 공정 가스를 분사하기 위해 상기 기판 지지대에 대향되게 상기 공정 챔버에 설치된 가스 분사부; 및
    상기 공정 가스를 공급하도록 상기 가스 분사부에 연결된 가스 공급부;를 포함하고,
    상기 가스 공급부는,
    소스 액체를 공급받아 기화시켜 소스 가스를 내보내는 기화기;
    상기 기화기로부터 상기 가스 분사부로 연결되는 가스 공급 라인; 및
    상기 기화기 후단의 상기 가스 공급 라인에 설치되고, 상기 소스 가스를 예열하기 위한 가열 수단이 내장된 예열부 및 상기 예열부를 통과한 상기 소스 가스를 필터링하기 위해 상기 예열부 후단에 결합된 필터부를 포함하는 필터 유닛을 포함하는,
    기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 유닛에 있어서, 상기 예열부 및 상기 필터부는 일체형으로 결합된,
    기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 예열부 내에는 상기 소스 가스를 교반하기 위한 스태틱 믹서가 설치된,
    기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스태틱 믹서는 상기 예열부의 길이 방향을 따라서 나선형으로 형성된,
    기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 예열부의 측벽에는 상기 가열 수단으로 카트리지 히터가 내장된,
    기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터부의 외측에는 상기 필터부를 가열하기 위한 가열 자켓이 결합된,
    기판 처리 장치.
  7. 기판 처리 장치의 가스 공급부 내 기화기 후단의 가스 공급 라인에 설치되고,
    상기 기화기에서 배출된 소스 가스를 예열하기 위한 가열 수단이 내장된 예열부; 및
    상기 예열부를 통과한 상기 소스 가스를 필터링하기 위해 상기 예열부 후단에 결합된 필터부;를 포함하는
    필터 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 예열부 및 상기 필터부는 일체형으로 결합된,
    필터 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 예열부 내에는 상기 소스 가스를 교반하기 위한 스태틱 믹서가 설치된,
    필터 유닛.
KR1020200177727A 2020-12-17 2020-12-17 필터 유닛 및 기판 처리 장치 KR20220087235A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200177727A KR20220087235A (ko) 2020-12-17 2020-12-17 필터 유닛 및 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200177727A KR20220087235A (ko) 2020-12-17 2020-12-17 필터 유닛 및 기판 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220087235A true KR20220087235A (ko) 2022-06-24

Family

ID=82215857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200177727A KR20220087235A (ko) 2020-12-17 2020-12-17 필터 유닛 및 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220087235A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4964142B2 (ja) 高密度プラズマ適用のための高真空中での自己冷却ガス分配装置
KR100407417B1 (ko) 액체 선구물질을 사용하여 금속층을 화학 증착하는 처리 시스템 및 방법
US9196474B2 (en) Metal amide deposition precursors and their stabilization with an inert ampoule liner
JP4696561B2 (ja) 気化装置及び処理装置
KR100516847B1 (ko) 증기발생방법및그장치
JP7473614B2 (ja) 自己組織化単分子層処理のための化学物質供給チャンバ
KR100749378B1 (ko) 성막 장치
KR20040078643A (ko) 증기를 증착실에 공급하는 방법 및 화학 증착 기화기
US20030198754A1 (en) Aluminum oxide chamber and process
US20140256157A1 (en) Vaporizing unit, film forming apparatus, film forming method, computer program and storage medium
US11437249B2 (en) Showerhead device for semiconductor processing system
KR20220087235A (ko) 필터 유닛 및 기판 처리 장치
KR101175677B1 (ko) 퍼니스형 반도체 설비 및 그 설비를 사용한 기판 처리 방법
JPH07278818A (ja) Ｃｖｄ粉体原料用気化器
KR20080078310A (ko) 가스 분사 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
KR101773038B1 (ko) 기화기를 갖는 증착장치 및 증착방법
WO2006049198A1 (ja) 気化器および成膜装置
WO2007036997A1 (ja) 液体材料供給装置、液体材料供給装置のための制御方法
KR20070022453A (ko) 화학 기상 증착 장치
KR20230137124A (ko) 기판 처리 장치
KR20220087031A (ko) 기판 처리 장치
TW202314036A (zh) 緩衝箱、包含其之供應塊及氣體供應裝置
KR100709034B1 (ko) 박막증착장치용 직접액체분사장치
CN117646191A (zh) 反应前体蒸发器和含彼的原子层沉积系统
KR20020087607A (ko) 화학적 기상 증착 장치