KR20230099615A - Gas supplying unit and apparatus for treating substrate with the unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의한 기판을 처리하는 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 하우징; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하되, 상기 가스 공급 유닛은 가스 라인이 연결되어 상기 처리 공간에 가스를 분사하는 노즐 부재를 포함하고, 상기 노즐 부재는, 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 향하는 제1각도와, 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 상기 처리 공간에 상기 가스를 공급할 수 있다.The present invention provides an apparatus for processing a substrate. An apparatus for processing a substrate according to an embodiment includes a housing having a processing space therein; a support unit supporting a substrate in the processing space; and a gas supply unit supplying gas to the processing space, wherein the gas supply unit includes a nozzle member connected to a gas line to inject gas into the processing space, wherein the nozzle member is supported by the support unit. The gas may be supplied to the processing space at a first angle toward the substrate and at a second angle different from the first angle.
Description
본 발명은 가스 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply unit and an apparatus for processing a substrate including the same.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온 주입과 같은 다양한 공정이 수행된다. 반도체 소자를 제조하기 위한 다양한 공정에서는 기판을 처리하는 처리 공간에 가스를 공급한다. 예컨대, 반도체 제조 공정 중 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 공정에서는, 강한 전계, 매우 높은 온도, 또는 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields) 하에서 처리 공간에 공급된 가스를 여기시켜 플라즈마를 발생시킨다.In order to manufacture a semiconductor device, various processes such as cleaning, deposition, photography, etching, and ion implantation are performed. In various processes for manufacturing semiconductor devices, gas is supplied to a processing space for processing a substrate. For example, in a process of processing a substrate using plasma during a semiconductor manufacturing process, plasma is generated by exciting a gas supplied to a processing space under a strong electric field, a very high temperature, or RF electromagnetic fields.
가스는 처리 공간의 상측, 처리 공간의 측방 등 다양한 영역에서 처리 공간에 공급된다. 특히, 처리 공간의 측방에서 가스를 공급하기 위해서는, 가스를 분사하는 노즐이 처리 공간을 정의하는 하우징의 측벽에 설치되어야 한다. 하우징의 측벽에 노즐이 고정 설치되는 경우, 구조적으로 노즐의 각도 또는 노즐의 분사 방향이 한정될 수밖에 없다.Gas is supplied to the processing space from various regions such as the upper side of the processing space and the side of the processing space. In particular, in order to supply gas from the side of the processing space, a nozzle for injecting gas must be installed on the side wall of the housing defining the processing space. When the nozzle is fixedly installed on the sidewall of the housing, the angle of the nozzle or the spraying direction of the nozzle is structurally limited.
반도체 소자를 제조하기 위한 공정에서는 서로 다른 특성을 가지는 복수 개의 가스들을 처리 공간에 공급할 수 있다. 예컨대, 서로 다른 분자량을 갖는 가스들이 처리 공간에 공급될 수 있다. 이 경우, 서로 다른 분자량을 가지는 가스들은 처리 공간 내에서 서로 다른 유동성을 갖는다. 특히, 하우징 측벽에 고정 설치된 노즐을 통해 처리 공간으로 서로 다른 특성을 가지는 가스들을 공급하는 경우에, 각각의 가스들은 처리 공간 내에서 서로 다른 유동성을 나타낸다.In a process for manufacturing a semiconductor device, a plurality of gases having different characteristics may be supplied to a processing space. For example, gases having different molecular weights may be supplied to the processing space. In this case, gases having different molecular weights have different fluidity in the processing space. In particular, when gases having different characteristics are supplied to the processing space through a nozzle fixed to a sidewall of the housing, the respective gases exhibit different fluidity within the processing space.
예컨대, 측벽에 설치된 노즐을 이용하여 제1가스를 처리 공간에 공급하는 경우 기판 상의 제1영역에 제1가스가 작용했다면, 제1가스와 분자량이 다른 제2가스를 동일한 노즐을 이용하여 처리 공간에 공급하는 경우 제1영역과 상이한 제2영역에 제2가스가 작용할 수 있다. 이에, 하우징의 측벽에 고정 설치되어 동일한 각도를 가지는 노즐, 또는 동일한 방향으로 분사되는 노즐을 이용하여 서로 다른 특성을 가지는 가스들을 일괄적으로 처리 공간에 분사하면 처리 공간 내에서 서로 다른 가스가 동일한 유동성을 보이지 않고, 기판 상에 일관되게 작용할 수 없으므로, 공정 처리의 효율성을 떨어뜨리는 결과로 귀결된다.For example, when the first gas is supplied to the processing space using a nozzle installed on a sidewall and the first gas acts on the first region on the substrate, a second gas having a different molecular weight from the first gas is supplied to the processing space using the same nozzle. When supplied to the second gas may act on a second region different from the first region. Accordingly, when gases having different characteristics are collectively injected into the processing space using nozzles fixed to the sidewall of the housing and having the same angle or spraying in the same direction, the different gases in the processing space have the same fluidity. does not show, and cannot act consistently on the substrate, resulting in lowering the efficiency of the process.
본 발명은 기판을 균일하게 처리할 수 있는 가스 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a gas supply unit capable of uniformly processing a substrate and a substrate processing apparatus including the same.
또한, 본 발명은 처리 공간에 서로 다른 종류의 가스를 효율적으로 공급할 수 있는 가스 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a gas supply unit capable of efficiently supplying different types of gases to a processing space and a substrate processing apparatus including the same.
또한, 본 발명은 처리 공간을 향해 분사되는 가스의 방향을 조절할 수 있는 가스 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a gas supply unit capable of adjusting a direction of gas injected toward a processing space and a substrate processing apparatus including the same.
또한, 본 발명은 처리 공간에 공급된 가스가 유동하는 영역을 조절할 수 있는 가스 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a gas supply unit capable of adjusting an area in which gas supplied to a processing space flows, and a substrate processing apparatus including the same.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의한 기판을 처리하는 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 하우징; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및 상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하되, 상기 가스 공급 유닛은 가스 라인이 연결되어 상기 처리 공간에 가스를 분사하는 노즐 부재를 포함하고, 상기 노즐 부재는, 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 향하는 제1각도와, 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 상기 처리 공간에 상기 가스를 공급할 수 있다.The present invention provides an apparatus for processing a substrate. An apparatus for processing a substrate according to an embodiment includes a housing having a processing space therein; a support unit supporting a substrate in the processing space; and a gas supply unit supplying gas to the processing space, wherein the gas supply unit includes a nozzle member connected to a gas line to inject gas into the processing space, wherein the nozzle member is supported by the support unit. The gas may be supplied to the processing space at a first angle toward the substrate and at a second angle different from the first angle.
일 실시예에 의하면, 상기 노즐 부재는, 내부 공간을 가지고, 상기 처리 공간과 유체 연통하는 분사홀이 형성된 피딩 하우징; 상기 내부 공간에 위치하고, 상기 내부 공간과 유체 연통하는 피딩 홀이 형성된 피딩 튜브; 및 상기 내부 공간에서 상기 피딩 튜브를 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the nozzle member may include a feeding housing having an inner space and having a spray hole in fluid communication with the processing space; a feeding tube located in the inner space and having a feeding hole in fluid communication with the inner space; and a driving unit for moving the feeding tube in the inner space.
일 실시예에 의하면, 상기 분사홀은 제1분사홀과 제2분사홀을 포함하고, 상기 제1분사홀은 상기 피딩 하우징의 선단에 상기 제1각도로 경사지게 형성되고, 상기 제2분사홀은 상기 피딩 하우징의 하단에 상기 제2각도로 경사지게 형성될 수 있다.According to one embodiment, the injection hole includes a first injection hole and a second injection hole, the first injection hole is formed inclined at the first angle at the front end of the feeding housing, and the second injection hole is It may be formed inclined at the second angle at the lower end of the feeding housing.
일 실시예에 의하면, 상기 가스 라인은 피딩 튜브의 일단과 연결되고, 상기 피딩 홀은 상기 제1분사홀과 마주보는 상기 피딩 튜브의 타단에 형성될 수 있다.According to one embodiment, the gas line may be connected to one end of the feeding tube, and the feeding hole may be formed at the other end of the feeding tube facing the first injection hole.
일 실시예에 의하면, 상기 내부 공간에는 상기 제1분사홀을 둘러싸는 실링 부재가 설치될 수 있다.According to one embodiment, a sealing member surrounding the first spray hole may be installed in the inner space.
일 실시예에 의하면, 상기 구동부는 상기 피딩 튜브를 제1분사 위치와 제2분사 위치 간에 이동시키되, 상기 제1분사 위치는, 상기 피딩 튜브가 전진하여 상기 피딩 튜브의 타단이 상기 실링 부재와 접하는 위치이고, 상기 제2분사 위치는, 상기 피딩 튜브가 후진하여 상기 피딩 튜브의 타단이 상기 실링 부재와 이격된 위치일 수 있다.According to an embodiment, the driving unit moves the feeding tube between a first injection position and a second injection position, wherein the first injection position is such that the feeding tube moves forward so that the other end of the feeding tube comes into contact with the sealing member. position, and the second injection position may be a position in which the feeding tube moves backward and the other end of the feeding tube is spaced apart from the sealing member.
일 실시예에 의하면, 상기 제1분사홀과 상기 제2분사홀은 상기 하우징의 측벽으로부터 상기 처리 공간을 향하는 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다.According to an embodiment, the first spray hole and the second spray hole may be disposed to protrude from a sidewall of the housing toward the processing space.
일 실시예에 의하면, 상기 노즐 부재는, 상기 하우징의 둘레 방향을 따라 상기 하우징의 측벽에 복수 개 설치될 수 있다.According to one embodiment, a plurality of nozzle members may be installed on a sidewall of the housing along a circumferential direction of the housing.
일 실시예에 의하면, 상기 복수 개의 노즐 부재들 중 어느 일부에는 제1가스를 공급하는 제1가스 라인과 연결되고, 상기 복수 개의 노즐 부재들 중 다른 일부는 상기 제1가스와 상이한 제2가스를 공급하는 제2가스 라인과 연결될 수 있다.According to one embodiment, a portion of the plurality of nozzle members is connected to a first gas line for supplying a first gas, and another portion of the plurality of nozzle members receives a second gas different from the first gas. It may be connected to the second gas line for supplying.
일 실시예에 의하면, 상기 제1가스 라인이 연결된 노즐 부재와 상기 제2가스 라인이 연결된 노즐 부재는 상기 하우징의 둘레 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.According to an embodiment, a nozzle member connected to the first gas line and a nozzle member connected to the second gas line may be alternately disposed along a circumferential direction of the housing.
일 실시예에 의하면, 상기 제1가스는 상기 기판의 표면에 흡착하는 가스이고, 상기 제2가스는 상기 제1가스와 반응하거나, 상기 처리 공간에서 여기되어 상기 기판에 형성된 막을 식각하는 가스일 수 있다.According to an embodiment, the first gas may be a gas adsorbed on the surface of the substrate, and the second gas may be a gas that reacts with the first gas or is excited in the processing space to etch a film formed on the substrate. there is.
또한, 본 발명은 노즐 부재를 통해 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 제공한다. 상기 노즐 부재는, 내부 공간을 가지고, 상기 처리 공간과 유체 연통하는 분사홀이 형성된 피딩 하우징; 상기 내부 공간에 위치하고, 상기 내부 공간과 유체 연통하는 피딩 홀이 형성된 피딩 튜브; 및 상기 내부 공간에서 상기 피딩 튜브를 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 가스는 상기 분사홀을 통해 상기 처리 공간 내에 위치한 기판을 향하는 제1각도와, 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 상기 처리 공간에 공급될 수 있다.In addition, the present invention provides a gas supply unit that supplies gas to a processing space through a nozzle member. The nozzle member may include: a feeding housing having an inner space and having a spray hole communicating with the processing space; a feeding tube located in the inner space and having a feeding hole in fluid communication with the inner space; and a driving unit for moving the feeding tube in the inner space, wherein the gas is directed at a first angle toward a substrate located in the processing space through the injection hole and at a second angle different from the first angle in the processing space. can be supplied to
일 실시예에 의하면, 상기 분사홀은 제1분사홀과 제2분사홀을 포함하고, 상기 제1분사홀은 상기 피딩 하우징의 선단에 상기 제1각도로 하향 경사지게 형성되고, 상기 제2분사홀은 상기 피딩 하우징의 하단에 상기 제2각도로 하향 경사지게 형성될 수 있다.According to one embodiment, the injection hole includes a first injection hole and a second injection hole, the first injection hole is formed to be inclined downward at the first angle at the front end of the feeding housing, and the second injection hole may be formed to be inclined downward at the second angle at the lower end of the feeding housing.
일 실시예에 의하면, 상기 가스 라인은 피딩 튜브의 일단과 연결되고, 상기 피딩 홀은 상기 제1분사홀과 마주보는 상기 피딩 튜브의 타단에 형성될 수 있다.According to one embodiment, the gas line may be connected to one end of the feeding tube, and the feeding hole may be formed at the other end of the feeding tube facing the first injection hole.
일 실시예에 의하면, 상기 구동부는 상기 피딩 튜브를 제1분사 위치와 제2분사 위치 간에 이동시키되, 상기 제1분사 위치는, 상기 피딩 튜브가 전진 이동하여 상기 피딩 홀이 상기 제1분사홀과 상기 제2분사홀 중 상기 제1분사홀과 유체 연통하는 위치이고, 상기 제2분사 위치는, 상기 피딩 튜브가 후진 이동하여, 상기 피딩 홀이 상기 제1분사홀 및 상기 제2분사홀과 각각 유체 연통하는 위치일 수 있다.According to an embodiment, the driving unit moves the feeding tube between a first injection position and a second injection position, wherein the first injection position causes the feeding tube to move forward so that the feeding hole is connected to the first injection hole. It is a position in fluid communication with the first injection hole among the second injection holes, and the second injection position is when the feeding tube moves backward, so that the feeding hole is in contact with the first injection hole and the second injection hole, respectively. It may be a location in fluid communication.
일 실시예에 의하면, 상기 내부 공간에는 상기 제1분사홀을 둘러싸는 실링 부재가 설치될 수 있다.According to one embodiment, a sealing member surrounding the first spray hole may be installed in the inner space.
일 실시예에 의하면, 상기 노즐 부재는 상기 처리 공간을 정의하는 하우징의 측벽의 둘레 방향을 따라 복수 개 설치되고, 상기 복수 개의 노즐 부재들 중 어느 일부에는 제1가스를 공급하는 제1가스 라인과 연결되고, 상기 복수 개의 노즐 부재들 중 다른 일부는 상기 제1가스와 상이한 제2가스를 공급하는 제2가스 라인과 연결될 수 있다.According to an embodiment, a plurality of nozzle members are installed along a circumferential direction of a sidewall of a housing defining the processing space, and a first gas line for supplying a first gas to some of the plurality of nozzle members; and another part of the plurality of nozzle members may be connected to a second gas line supplying a second gas different from the first gas.
일 실시예에 의하면, 상기 제1가스는 상기 기판의 표면에 흡착하는 가스이고, 상기 제2가스는 상기 제1가스와 반응하거나, 상기 처리 공간에서 여기되어 상기 기판에 형성된 막을 식각하는 가스일 수 있다.According to an embodiment, the first gas may be a gas adsorbed on the surface of the substrate, and the second gas may be a gas that reacts with the first gas or is excited in the processing space to etch a film formed on the substrate. there is.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 균일하게 처리할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the substrate can be treated uniformly.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 공간에 서로 다른 종류의 가스를 효율적으로 공급할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, different types of gas can be efficiently supplied to the processing space.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 공간을 향해 분사되는 가스의 방향을 조절할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the direction of the gas injected toward the processing space can be adjusted.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 공간에 공급된 가스가 유동하는 영역을 조절할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a region in which gas supplied to the processing space flows may be adjusted.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 일 실시예에 따른 공정 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 일 실시예에 따른 제2노즐 부재가 배치된 모습을 상부에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 A 부분에 대한 종단면도로써, 일 실시예에 따른 제2노즐 부재의 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 일 실시예에 따른 피딩 튜브가 제2분사 위치에 위치할 때의 모습을 개략적으로 보여주는 종단면도이다.
도 6은 도 4의 일 실시예에 따른 피딩 튜브가 제1분사 위치에 위치할 때의 가스의 흐름을 개략적으로 보여주는 종단면도이다.
도 7은 도 4의 일 실시예에 따른 피딩 튜브가 제2분사 위치에 위치할 때의 가스의 흐름을 개략적으로 보여주는 종단면도이다.
도 8은 도 4의 다른 실시예에 따른 피딩 튜브가 제3위치에 위치할 때의 모습을 개략적으로 보여주는 종단면도이다.
도 9는 도 2의 A 부분에 대한 종단면도로써, 다른 실시예에 따른 제2노즐 부재의 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 도 2의 다른 실시예에 따른 제2노즐 부재를 정면에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 도 10의 다른 실시예에 따른 제2노즐 부재를 아래에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a process chamber according to an exemplary embodiment of FIG. 1 .
FIG. 3 is a view of a second nozzle member disposed according to an embodiment of FIG. 2 viewed from above.
FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of part A of FIG. 2, schematically showing a second nozzle member according to an exemplary embodiment.
5 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a state when the feeding tube according to the embodiment of FIG. 4 is positioned at a second injection position.
FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view schematically illustrating a gas flow when the feeding tube according to the embodiment of FIG. 4 is positioned at a first injection position.
FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view schematically illustrating a gas flow when the feeding tube according to the exemplary embodiment of FIG. 4 is positioned at a second injection position.
8 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a state when the feeding tube according to another embodiment of FIG. 4 is located in a third position.
FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of part A of FIG. 2, schematically showing a second nozzle member according to another embodiment.
FIG. 10 is a view schematically showing a front view of a second nozzle member according to another embodiment of FIG. 2 .
FIG. 11 is a view schematically showing a second nozzle member according to another embodiment of FIG. 10 viewed from below.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited due to the examples described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes of components in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, the second element may also be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
이하에서는, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11 .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 로드 포트(10), 상압 이송 모듈(20), 진공 이송 모듈(30), 로드락 챔버(40), 그리고 공정 챔버(50)를 포함할 수 있다.1 is a diagram schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , a
로드 포트(10)는 후술하는 상압 이송 모듈(20)의 일 측에 배치될 수 있다. 로드 포트(10)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 로드 포트(10)의 개수는 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용기(F)는 로드 포트(10)에 놓일 수 있다.The
용기(F)는 천장 이송 장치(Overhead Transfer Apparatus, OHT), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(미도시)이나 작업자에 의해 로드 포트(10)에 로딩되거나 로드 포트(10)에서 언로딩 될 수 있다. 용기(F)는 수납되는 물품의 종류에 따라 다양한 종류의 용기를 포함할 수 있다. 예컨대, 용기(F)는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod, FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다.The container F is transported by a transport means (not shown) such as an Overhead Transfer Apparatus (OHT), an overhead conveyor, or an Automatic Guided Vehicle, or a
상압 이송 모듈(20)과 진공 이송 모듈(30)은 제1방향(2)을 따라 배치될 수 있다. 이하에서는, 위에서 바라볼 때, 제1방향(2)과 수직한 방향을 제2방향(4)으로 정의한다. 또한, 제1방향(2)과 제2방향(4)을 모두 포함하는 평면에 수직한 방향을 제3방향(6)이라 정의한다. 예컨대, 제3방향(6)은 지면에 대해 수직한 방향을 의미할 수 있다.The normal
상압 이송 모듈(20)은 용기(F)와 후술하는 로드락 챔버(40) 간에 기판(W)을 반송할 수 있다. 예컨대, 상압 이송 모듈(20)은 용기(F)로부터 기판(W)을 인출하여 로드락 챔버(40)로 반송하거나, 로드락 챔버(40)로부터 기판(W)을 인출하여 용기(F)의 내부로 반송할 수 있다.The normal
상압 이송 모듈(20)은 반송 프레임(220)과 제1반송 로봇(240)을 포함할 수 있다. 반송 프레임(220)은 로드 포트(10)와 로드락 챔버(40) 사이에 배치될 수 있다. 반송 프레임(220)에는 로드 포트(10)가 접속될 수 있다. 반송 프레임(220)의 내부는 대기압 분위기로 유지될 수 있다.The normal
반송 프레임(220)에는 반송 레일(230)과 제1반송 로봇(240)이 위치한다. 반송 레일(230)의 길이 방향과 반송 프레임(220)의 길이 방향은 수평할 수 있다. 예컨대, 반송 레일(230)의 길이 방향은 제2방향(4)을 따라 형성될 수 있다. 반송 레일(230) 상에는 제1반송 로봇(240)이 위치할 수 있다.A
제1반송 로봇(240)은 기판(W)을 반송한다. 제1반송 로봇(240)은 로드 포트(10)에 안착된 용기(F)와 후술하는 로드락 챔버(40) 사이에서 기판(W)을 반송할 수 있다. 제1반송 로봇(240)은 반송 레일(230)을 따라 제2방향(4)으로 전진 및 후진 이동할 수 있다. 제1반송 로봇(240)은 수직한 방향(예컨대, 제3방향(6))으로 이동할 수 있다. 제1반송 로봇(240)은 수평면 상에서 전진, 후진, 또는 회전하는 제1반송 핸드(242)를 가진다. 제1반송 핸드(242)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 제1반송 핸드(242)에는 기판(W)이 놓인다. 복수 개의 제1반송 핸드(242)들은 제3방향(6)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.The
진공 이송 모듈(30)은 후술하는 로드락 챔버(40)와 공정 챔버(50) 사이에 배치될 수 있다. 진공 이송 모듈(30)은 트랜스퍼 챔버(320)와 제2반송 로봇(340)을 포함할 수 있다.The
트랜스퍼 챔버(320)의 내부는 진공압 분위기로 유지될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(320)에는 제2반송 로봇(340)이 배치된다. 일 예로, 제2반송 로봇(340)은 트랜스퍼 챔버(320)의 중앙부에 배치될 수 있다. 제2반송 로봇(340)은 후술하는 로드락 챔버(40)와 공정 챔버(50) 간에 기판(W)을 반송한다. 또한, 제2반송 로봇(340)은 공정 챔버(50)들 간에 기판(W)을 반송한다. 제2반송 로봇(340)은 수직한 방향으로 이동할 수 있다. 제2반송 로봇(340)은 수평면 상에서 전진, 후진, 또는 회전하는 제2반송 핸드(342)를 가진다. 제2반송 핸드(342)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다. 제2반송 핸드(342)에는 기판(W)이 놓인다. 복수 개의 제2반송 핸드(342)들은 제3방향(6)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.The inside of the
트랜스퍼 챔버(320)에는 후술하는 적어도 하나 이상의 공정 챔버(50)가 접속된다. 일 실시예에 의하면, 트랜스퍼 챔버(320)는 다각형의 형상으로 제공될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(320)의 둘레에는 후술하는 로드락 챔버(40)와 공정 챔버(50)가 배치될 수 있다. 상술한 바와 달리, 트랜스퍼 챔버(320)의 형상 및 공정 챔버(50)의 개수는 사용자의 필요에 따라 또는 공정 요구 조건에 따라 다양하게 변형될 수 있다.At least one
로드락 챔버(40)는 반송 프레임(220)과 트랜스퍼 챔버(320) 사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 반송 프레임(220)과 트랜스퍼 챔버(320) 사이에서, 기판(W)이 교환되는 버퍼 공간을 가진다. 예컨대, 공정 챔버(50)에서 소정의 처리가 완료된 기판(W)은 로드락 챔버(40)에서 일시적으로 머무를 수 있다. 또한, 용기(F)로부터 인출되어 소정의 공정 처리가 예정된 기판(W)은 로드락 챔버(40)에서 일시적으로 머무를 수 있다.The
상술한 바와 같이, 반송 프레임(220)의 내부는 대기압 분위기로 유지될 수 있고, 트랜스퍼 챔버(320)의 내부는 진공압 분위기로 유지될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 반송 프레임(220)과 트랜스퍼 챔버(320) 사이에 배치되어, 그 내부 분위기가 대기압과 진공압 사이에서 전환될 수 있다.As described above, the inside of the
공정 챔버(50)는 복수 개 구비될 수 있다. 공정 챔버(50)는 기판(W)에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정 챔버(50)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 예컨대, 공정 챔버(50)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상의 박막을 제거하는 에칭(Etching) 공정, 기판(W) 상에 박막을 형성하는 증착 공정, 또는 드라이 클리닝 공정을 수행하는 챔버일 수 있다. 또한, 공정 챔버(50)는 서로 다른 종류의 가스를 번갈아서 공급하고, 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 원자층을 증착하는 원자층 증착 공정(Atomic Layer Deposition, ALD)을 수행하는 챔버일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 공정 챔버(50)에서 수행하는 플라즈마 처리 공정은 공지된 플라즈마 처리 공정으로 다양하게 변형될 수 있다.A plurality of
도 2는 도 1의 일 실시예에 따른 공정 챔버를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 일 실시예에 의한 공정 챔버(50)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 예컨대, 공정 챔버(50)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)에 원자층을 증착하는 원자층 증착 공정과 플라즈마를 이용하여 기판(W)에 형성된 특정 막을 식각(제거)하는 에칭 공정을 동시에 수행할 수 있다. 일 실시예에 의한 원자층 증착 공정은, 전구체(Precursor)를 공급하여 기판(W) 상에 흡착시키고 전구체가 일정 시간 공급된 이후 자기 억제 반응(Self-limited reaction)을 일으킨 후, 퍼지 단계를 수행하여 전구체를 배출하고, 기판(W) 상에 흡착된 전구체와 반응하도록 후속 반응 가스를 공급하는 공정일 수 있다. 또한, 후속 반응 가스를 공급하는 과정에서 어느 일부는 전구체와 반응하되, 다른 일부는 플라즈마로 여기되어 기판(W) 상에 형성된 특정 막을 식각할 수 있다.FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a process chamber according to an exemplary embodiment of FIG. 1 . Referring to FIG. 2 , the
공정 챔버(50)는 하우징(500), 지지 유닛(600), 가스 공급 유닛(700), 그리고 플라즈마 소스(900)를 포함할 수 있다.The
하우징(500)은 처리 공간(501)을 가진다. 처리 공간(501)은 기판(W)이 처리되는 공간일 수 있다. 하우징(500)은 상면이 개방된 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 하우징(500)은 상면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 하우징(500)의 개방된 상면은 후술하는 커버(550)에 의해 밀폐될 수 있다. 처리 공간(501)은 기판(W)을 처리하는 동안 대체로 진공 분위기로 유지될 수 있다. 하우징(500)의 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다. 또한, 하우징(500)은 접지될 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 하우징(500)의 내부에는 라이너(미도시)가 배치될 수 있다. 라이너(미도시)는 상면과 하면이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 라이너(미도시)는 하우징(500)의 내측벽과 면접하도록 배치될 수 있다. 라이너(미도시)는 하우징(500)의 내측벽이 플라즈마에 의해 손상되는 것을 최소화할 수 있다. 상술한 예와 달리, 하우징(500)의 내부에는 라이너(미도시)가 구비되지 않을 수 있다.According to one embodiment, a liner (not shown) may be disposed inside the
하우징(500)의 측벽에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구(미도시)는 기판(W)이 처리 공간(501)으로 반입 또는 반출되는 공간으로 기능한다. 개구(미도시)는 도시되지 않은 도어 어셈블리에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다.An opening (not shown) is formed in the side wall of the
하우징(500)의 바닥면에는 배기 홀(510)이 형성된다. 배기 홀(510)은 배기 유닛(520)과 연결된다. 배기 유닛(520)은 처리 공간(501)의 분위기를 배기하여 처리 공간(501)의 압력을 조절할 수 있다. 또한, 배기 유닛(520)은 처리 공간(501)에 존재하는 공정 가스와 불순물(Byproduct) 등을 처리 공간(501)의 외부로 배출할 수 있다.An
배기 유닛(520)은 배기 라인(522)과 감압 부재(524)를 포함한다. 배기 라인(522)의 일단은 배기 홀(510)과 연결되고, 배기 라인(522)의 타단은 감압 부재(524)와 연결된다. 감압 부재(524)는 처리 공간(501)에 음압을 가하는 공지된 장치일 수 있다.The
배기 홀(510)의 상측에는 배기 배플(530)이 위치할 수 있다. 배기 배플(530)은 하우징(500)의 측벽과 후술하는 지지 유닛(600) 사이에 설치될 수 있다. 또한, 하우징(500)의 내부에 라이너(미도시)가 구비되는 경우에, 배기 배플(530)은 라이너(미도시)와 지지 유닛(600) 사이에 설치될 수 있다. 배기 배플(530)은 위에서 바라볼 때, 대체로 링 형상을 가질 수 있다. 배기 배플(530)에는 적어도 하나 이상의 배플 홀(532)이 형성될 수 있다. 배플 홀(532)은 배기 배플(530)의 상면과 하면을 관통할 수 있다. 처리 공간(501)에 존재하는 공정 가스와 불순물 등은 배플 홀(532), 배기 홀(510), 그리고 배기 라인(522)을 거쳐 배출될 수 있다.An
절연 부재(540)는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 절연 부재(540)는 대체로 링 형상을 가질 수 있다. 절연 부재(540)는 하우징(500)의 상측에 구비될 수 있다. 예컨대, 절연 부재(540)는 하우징(500)의 상측에서, 하우징(500)의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 절연 부재(540)는 하우징(500)과 후술하는 커버(550) 사이에 배치될 수 있다.The insulating
커버(550)는 하우징(500)의 상측에 위치한다. 커버(550)는 하우징(500)의 개방된 상면을 밀폐한다. 일 실시예에 의하면, 커버(550)는 하우징(500)의 개방된 상면을 덮어, 하측의 처리 공간(501)을 정의한다. 커버(550)는 대체로 판(Plate) 형상으로 형성된다. 예컨대, 커버(550)는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 커버(550)는 유전체(Dielectric substance) 창을 포함할 수 있다. 커버(550)의 중심을 포함하는 중앙부에는 홈이 형성될 수 있다. 커버(550)에 형성된 홈은 단차지게 형성될 수 있다. 커버(550)의 중앙부에 형성된 홈은 커버(550)의 상면과 하면을 관통할 수 있다. 커버(550)의 중앙부에 형성된 홈에는 후술하는 제1노즐 부재(710)가 삽입된다.The
지지 유닛(600)은 처리 공간(501) 내에 위치한다. 일 실시예에 의하면, 지지 유닛(600)은 처리 공간(501)에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(600)은 정전기력(Electrostatic force)을 이용하여 기판(W)을 흡착하는 정전 척(ESC)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 지지 유닛(600)은 진공 흡착 방식 또는 기계적 클램핑 방식과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다. 이하에서는, 정전 척(ESC)을 포함하는 지지 유닛(600)을 예로 들어 설명한다.The
지지 유닛(600)은 정전 척(610)과 절연판(650)을 포함할 수 있다. 정전 척(610)은 기판(W)을 지지한다. 정전 척(610)은 유전판(620)과 베이스판(630)을 포함할 수 있다.The
유전판(620)은 지지 유닛(600)의 상부에 위치한다. 유전판(620)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 기판(W)이 유전판(620)의 상면에 놓일 때, 기판(W)의 가장자리 영역은 유전판(620)의 바깥에 위치할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 유전판(620)은 원판 형상으로 형성될 수 있다. 일 예에 의하면, 유전판(620)은 기판(W)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 일 예에 의하면, 유전판(620)은 유전체일 수 있다.The
유전판(620)의 내부에는 전극(622)이 위치할 수 있다. 일 예에 의하면, 전극(622)은 유전판(620)의 내부에 매설될 수 있다. 전극(622)은 제1전원(624)과 전기적으로 연결된다. 제1전원(624)은 직류 전원을 포함할 수 있다. 제1전원(624)에는 제1스위치(626)가 설치될 수 있다. 전극(622)은 제1스위치(626)의 온(ON)/오프(OFF)에 의해 제1전원(624)과 전기적으로 연결되거나, 단절될 수 있다. 제1스위치(626)가 온 되면, 전극(622)에는 직류 전류가 흐른다. 전극(622)에 흐르는 전류에 의해 전극(622)과 기판(W) 사이에는 정전기적 힘이 작용한다. 이에 따라, 기판(W)은 정전기적 힘에 의해 유전판(620)에 흡착된다.An
또한, 유전판(620)의 내부에는 도시되지 않은 히터가 배치될 수 있다. 유전판(620)의 내부에 배치된 히터(미도시)는 전극(622)의 하측에 위치할 수 있다. 히터(미도시)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다. 히터(미도시)는 유전판(620)에 열을 전달하고, 유전판(620)에 전달된 열은 기판(W)으로 전달될 수 있다. 다만, 상술한 예와 달리, 유전판(620)의 내부에는 히터(미도시)가 배치되지 않을 수 있다.In addition, a heater (not shown) may be disposed inside the
베이스판(630)은 유전판(620)의 아래에 위치한다. 일 실시예에 의하면, 베이스판(630)은 원판 형상을 가질 수 있다. 베이스판(630)의 상면은 그 중심 영역이 가장자리 영역보다 상대적으로 높게 위치하도록 단차지게 형성될 수 있다. 베이스판(630)의 상면 중심 영역은 유전판(620)의 저면과 상응하는 면적을 가질 수 있다. 베이스판(630)의 상면 중심 영역은 도시되지 않은 접착층에 의해 유전판(620)의 저면과 접착될 수 있다. 베이스판(630)의 상면 가장자리 영역의 상측에는 후술하는 링 부재(640)가 위치할 수 있다.The
베이스판(630)은 열 전달성 및 전기 전달성이 우수한 소재를 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 베이스판(630)은 금속판을 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 베이스판(630)의 전체가 금속 소재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 베이스판(630)의 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다.The
베이스판(630)은 제2전원(630a)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2전원(630a)에는 제2스위치(630b)가 설치될 수 있다. 베이스판(630)은 제2스위치(630b)의 온/오프에 의해 제2전원(630b)과 전기적으로 연결되거나 단절될 수 있다. 제2전원(630a)은 저주파 전력을 발생시키는 저주파 전원일 수 있다. 제2전원(630a)은 베이스판(630)에 저주파 전력을 인가할 수 있다. 베이스판(630)은 제2전원(630a)으로부터 저주파 전력을 인가받아 처리 공간(501)에 형성된 플라즈마의 유동성을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 베이스판(630)은 저주파 전력을 인가받아 처리 공간(501)에 발생하는 플라즈마의 직진성 또는 인입(引入)성을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 베이스판(630)에 저주파 전력이 인가되면, 처리 공간(501)에 존재하는 플라즈마는 직진성을 갖고 기판(W)의 상면으로 이동할 수 있다. 다만, 상술한 예와 달리, 베이스판(630)에는 저주파 전력이 인가되지 않을 수도 있다.The
베이스판(630)의 내부에는 냉각 유로(632)가 형성될 수 있다. 냉각 유로(632)는 냉각 유체가 순환하는 통로로 기능한다. 일 실시예에 의하면, 냉각 유체는 냉각수를 포함할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 냉각 유로(632)는 단일의 유로로 이루어질 수 있다. 또한, 냉각 유로(632)는 나선 형상으로 형성될 수 있다.A
선택적으로, 냉각 유로(632)는 복수 개의 유로로 이루어질 수 있다. 예컨대, 복수 개의 유로들은 베이스판(630)의 내부에서 베이스판(630)의 중심을 공유하되, 서로 상이한 반경을 가지는 링 형상으로 형성될 수 있다. 복수 개의 유로들은 서로 유체 연통할 수 있다. 또한, 복수 개의 유로들은 서로 동일한 높이에 위치할 수 있다.Optionally, the
냉각 유로(632)는 냉각 유체 공급 라인(634)을 통해 냉각 유체 저장부(636)와 연결된다. 냉각 유체 저장부(363)에는 냉각 유체가 저장된다. 냉각 유체 저장부(636)의 내부에는 냉각기(638)가 위치할 수 있다. 냉각기(638)는 냉각 유체 저장부(636)의 내부에 저장된 냉각 유체를 소정의 온도로 냉각할 수 있다. 상술한 바와 달리, 냉각기(638)는 냉각 유체 공급 라인(634)에 설치될 수 있다. 냉각 유체는 냉각 유로(632)를 따라 순환하며 베이스판(630)을 냉각할 수 있다. 냉각된 베이스판(630)에 의해 유전판(620)과 기판(W)이 함께 냉각될 수 있다. 이에, 기판(W)은 희망하는 온도로 유지될 수 있다.The
비록 도시되지 않았으나, 베이스판(630)의 내부에는 열 전달 유로(미도시)가 형성될 수 있다. 열 전달 유로(미도시)는 기판(W)의 하면으로 열 전달 매체를 공급할 수 있다. 열 전달 매체는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리하는 동안, 기판(W)의 온도 불균일성을 해소하기 위해 기판(W)의 하면으로 공급하는 유체일 수 있다. 일 예에 의하면, 열 전달 매체는 헬륨(He) 가스일 수 있다.Although not shown, a heat transfer channel (not shown) may be formed inside the
링 부재(640)는 정전 척(610)의 가장자리 영역에 배치된다. 링 부재(640)는 링 형상을 가진다. 링 부재(640)는 유전판(620)의 둘레를 따라 배치된다. 링 부재(640)의 상면은 외측부가 내측부보다 높도록 단차지게 형성될 수 있다. 링 부재(640)의 내측부 상면은 유전판(620)의 상면과 동일한 높이에 위치할 수 있다. 링 부재(640)의 내측부 상면은 유전판(620)의 바깥 쪽에 위치한 기판(W)의 가장자리 하면을 지지할 수 있다. 링 부재(640)의 외측부는 기판(W)의 측부를 둘러쌀 수 있다. 일 예에 의하면, 링 부재(640)는 포커스 링일 수 있다.The
베이스판(630)의 아래에는 절연판(650)이 위치한다. 절연판(650)은 절연 소재를 포함할 수 있다. 절연판(650)은 베이스판(630)과 하우징(500)을 전기적으로 절연시킨다. 절연판(650)은 위에서 바라볼 때, 원형의 판 형상으로 형성될 수 있다. 절연판(650)의 상면 및 하면은 베이스판(630)의 저면과 상응하는 면적을 가질 수 있다.An insulating
가스 공급 유닛(700)은 처리 공간(501)에 가스를 공급한다. 처리 공간(501)에 공급하는 가스는 제1가스, 제2가스, 그리고 제3가스를 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The
가스 공급 유닛(700)은 노즐 부재(710, 720), 제1가스 공급부(810), 제2가스 공급부(820), 그리고 제3가스 공급부(830)를 포함할 수 있다.The
노즐 부재는 제1노즐 부재(710)와 제2노즐 부재(720)를 포함할 수 있다. 제1노즐 부재(710)는 처리 공간(501)의 상측에서 가스를 분사한다. 제2노즐 부재(720)는 처리 공간(501)의 측방에서 가스를 분사한다.The nozzle member may include a
제1노즐 부재(710)는 처리 공간(501)으로 가스를 분사한다. 구체적으로, 제1노즐 부재(710)는 후술하는 제1가스 공급부(810), 제2가스 공급부(820), 그리고 제3가스 공급부(830) 각각으로부터 공급받은 서로 다른 가스들을 처리 공간(501)으로 분사할 수 있다. 제1노즐 부재(710)는 커버(550)에 설치될 수 있다. 예컨대, 제1노즐 부재(710)는 커버(550)의 중앙부에 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 이에, 제1노즐 부재(710)는 처리 공간(501)의 상측에서, 처리 공간(501)으로 서로 다른 가스들을 분사할 수 있다.The
도 3은 도 2의 일 실시예에 따른 제2노즐 부재가 배치된 모습을 상부에서 바라본 도면이다. 도 4는 도 2의 A 부분에 대한 종단면도로써, 일 실시예에 따른 제2노즐 부재의 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다. 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 제2노즐 부재에 대해 상세히 설명한다. 다만, 도 3에서는 이해의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 배플(530)의 도시는 생략하였다.FIG. 3 is a view viewed from the top of a state in which a second nozzle member according to an embodiment of FIG. 2 is disposed. FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of part A of FIG. 2, schematically showing a second nozzle member according to an exemplary embodiment. Hereinafter, a second nozzle member according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4 . However, in FIG. 3 , the
제2노즐 부재(720)는 처리 공간(501)으로 가스를 분사한다. 구체적으로, 제2노즐 부재(720)는 후술하는 제1가스 공급부(810), 제2가스 공급부(820), 그리고 제3가스 공급부(830) 각각으로부터 서로 다른 가스들을 공급받고, 공급받은 서로 다른 가스들을 처리 공간(501)으로 분사할 수 있다.The
제2노즐 부재(720)는 하우징(500)의 측벽에 설치될 수 있다. 제2노즐 부재(720)는 지지 유닛(600)에 지지된 기판(W)보다 상측에 위치할 수 있다. 제2노즐 부재(720)의 일부는 처리 공간(501)으로 돌출되게 위치할 수 있다. 또한, 제2노즐 부재(720)는 하우징(500)의 측벽에 복수 개 설치될 수 있다. 일 실시예에 의한 복수 개의 제2노즐 부재(720)들은 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(500)의 측벽의 둘레 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 이에, 복수 개의 제2노즐 부재(720)들은 처리 공간(501)의 측방에서, 처리 공간(501)으로 서로 다른 가스들을 분사할 수 있다.The
제2노즐 부재(720)들 중 어느 일부에는 후술하는 제1가스 라인(814)과 연결될 수 있다. 제2노즐 부재(720)들 중 다른 일부에는 후술하는 제2가스 라인(824)이 연결될 수 있다. 또한, 제1가스 라인(814)이 연결된 제2노즐 부재(720)와, 제2가스 라인(824)이 연결된 제2노즐 부재(720)는 하우징(100) 측벽의 둘레 방향을 따라 교대로 배치될 수 있다. 예컨대, 제1가스 라인(814)이 연결된 제2노즐 부재(720)와 제일 인접하게 배치된 제2노즐 부재(720)에는 제2가스 라인(824)이 연결될 수 있다.Some of the
제2노즐 부재(720)는 피딩 하우징(730), 피딩 튜브(740), 연결부(750), 그리고 구동부(760)를 포함할 수 있다.The
피딩 하우징(730)은 내부 공간(732)을 가진다. 내부 공간(732)에는 후술하는 피딩 튜브(740)가 위치한다. 또한, 내부 공간(732)은 가스가 유동하는 통로로 기능할 수 있다. 예컨대, 내부 공간(732)에는 후술하는 제1가스, 제2가스, 그리고 제3가스가 유동할 수 있다.The feeding
피딩 하우징(730)은 하우징(500)의 측벽에 배치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 피딩 하우징(730)의 어느 일부는 하우징(500)의 측벽의 외측에 배치되고, 피딩 하우징(730)의 다른 일부는 처리 공간(501) 내에 돌출되게 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 피딩 하우징(730)의 어느 일부는 하우징(500)의 측벽 내부에 배치되고, 피딩 하우징(730)의 다른 일부는 처리 공간(501)으로 돌출되게 배치될 수 있다.The feeding
일 실시예에 의하면, 피딩 하우징(730)은 지면과 수평한 방향의 길이 방향을 가질 수 있다. 일 실시예에 의하면, 피딩 하우징(730)은 사각 형태의 단면을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 원형 등의 다양한 형태의 단면을 가질 수 있다. 피딩 하우징(730)에는 제1분사홀(734)과 제2분사홀(736)이 형성될 수 있다.According to one embodiment, the feeding
제1분사홀(734)은 피딩 하우징(730)의 선단에 형성될 수 있다. 제1분사홀(734)은 내부 공간(732)과 유체 연통할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1분사홀(734)은 처리 공간(501)으로 돌출된 피딩 하우징(730)의 일 부분에 형성될 수 있다. 이에, 제1분사홀(734)은 처리 공간(501) 내에 위치할 수 있다. 제1분사홀(734)은 처리 공간(501)과 유체 연통할 수 있다.The
일 실시예에 의하면, 제1분사홀(734)은 경사지게 형성될 수 있다. 제1분사홀(734)은 지지 유닛(600)에 지지된 기판(W)을 향하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 제1분사홀(734)은 지지 유닛(600)에 지지된 기판(W)을 향하는 방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다. 예컨대, 제1분사홀(734)은 지면에 대해 제1각도로 경사질 수 있다.According to one embodiment, the
제2분사홀(736)은 피딩 하우징(730)의 하단에 형성될 수 있다. 제2분사홀(736)은 처리 공간(501)으로 돌출된 피딩 하우징(730)의 일 부분에 형성될 수 있다. 예컨대, 제2분사홀(736)은 측면에서 바라볼 때, 피딩 하우징(730) 하단의 전 영역 중 피딩 하우징(730)의 선단과 인접한 위치에 형성될 수 있다. 이에, 제2분사홀(736)은 처리 공간(501) 내에 위치하여, 처리 공간(501)과 유체 연통할 수 있다. 또한, 제2분사홀(736)은 내부 공간(732)과 유체 연통할 수 있다. 이에 따라, 제2분사홀(736)은 내부 공간(732)과 처리 공간(501)을 서로 유체 연통시킬 수 있다.The
일 실시예에 의하면, 제2분사홀(736)은 경사지게 형성될 수 있다. 제2분사홀(736)은 지지 유닛(600)에 지지된 기판(W)을 향하는 방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다. 예컨대, 제2분사홀(736)은 지면에 대해 제2각도로 경사질 수 있다. 여기서 제2각도는 제1분사홀(734)이 가지는 제1각도보다 상대적으로 클 수 있다. 즉, 제1각도는 제2각도에 비해 지면을 기준으로 완만한 경사일 수 있다.According to one embodiment, the
내부 공간(732)에는 실링 부재(738)가 배치될 수 있다. 실링 부재(738)는 링 형상을 가질 수 있다. 실링 부재(738)는 내부 공간(732) 내에서, 제1분사홀(734)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다. 실링 부재(738)는 고무, PEEK 등의 재질을 포함할 수 있다. 실링 부재(738)는 후술하는 바와 같이, 구동부(760)가 피딩 튜브(740)를 제1분사 위치에 위치시킬 때, 피딩 튜브(740)로부터 공급되는 가스가 내부 공간(732)으로 유출되는 것을 방지한다.A sealing
일 실시예에 의하면, 피딩 튜브(740)는 중공(中孔)을 가지는 관일 수 있다. 피딩 튜브(740)에 형성된 중공은 가스가 유동하는 경로로 기능한다. 피딩 튜브(740)는 피딩 하우징(730)의 내부 공간(732)에 위치한다. 또한, 피딩 튜브(740)는 후술하는 구동부(760)에 의해 내부 공간(732)에서 전진 및 후진 이동할 수 있다. 피딩 튜브(740)의 길이 방향은 피딩 하우징(730)의 길이 방향과 수평할 수 있다.According to one embodiment, the feeding
피딩 튜브(740)의 일단은 후술하는 제1가스 라인(814)과 연결될 수 있다. 또한, 피딩 튜브(740)의 일단은 후술하는 제2가스 라인(824)과 연결될 수 있다. 이에, 피딩 튜브(740)에 형성된 중공으로 제1가스 및/또는 제2가스가 공급될 수 있다.One end of the
피딩 튜브(740)의 타단은 제1분사홀(734)과 마주볼 수 있다. 피딩 튜브(740)의 타단에는 피딩 홀(742)이 형성된다. 피딩 튜브(740)를 정면에서 바라볼 때, 피딩 홀(742)은 제1분사홀(734)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 피딩 튜브(740)를 정면에서 바라볼 때, 피딩 홀(742)은 제1분사홀(734)을 덮는 위치에 배치될 수 있다. 피딩 홀(742)은 제1분사홀(734)과 유체 연통할 수 있다. 구체적으로, 피딩 홀(742)은 피딩 튜브(740)가 후술하는 제1분사 위치에 위치할 때, 제1분사홀(734)과 유체 연통할 수 있다. 또한, 피딩 홀(742)은 내부 공간(732)과 유체 연통할 수 있다. 구체적으로, 피딩 홀(742)은 피딩 튜브(740)가 후술하는 제2분사 위치에 위치할 때, 내부 공간(732)과 유체 연통할 수 있다.The other end of the
연결부(750)는 피딩 튜브(740)에 연결될 수 있다. 연결부(750)의 내부에는 후술하는 제1가스 라인(814) 또는 제2가스 라인(824)이 배치된다. 이에, 제1가스 라인(814) 또는 제2가스 라인(824)은 연결부(750)를 통해 피딩 튜브(740)의 일단과 연결될 수 있다.The
구동부(760)는 연결부(750)와 연결될 수 있다. 이에, 구동부(760)는 연결부(750)를 매개로 피딩 튜브(740)와 연결될 수 있다. 구동부(760)는 피딩 튜브(740)에 구동력을 전달한다. 예컨대, 구동부(760)는 피딩 튜브(740)를 전진 및 후진 이동시킬 수 있다. 일 실시예에 의하면, 구동부(760)는 피딩 튜브(740)를 제1분사 위치와 제2분사 위치 사이에서 이동시킬 수 있다. 구동부(760)는 구동력을 전달하는 공지된 장치일 수 있다. 예컨대, 구동부(760)는 유압 실린더 또는 모터 등 다양한 장치로 변경될 수 있다.The driving
도 5는 도 4의 일 실시예에 따른 피딩 튜브가 제2분사 위치에 위치할 때의 모습을 개략적으로 보여주는 종단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 피딩 튜브가 제1분사 위치에 위치할 때의 모습을 보여주므로, 이하에서는 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 피딩 튜브(740)의 이동 메커니즘에 대해 상세히 설명한다.5 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a state when the feeding tube according to the embodiment of FIG. 4 is positioned at a second injection position. 4 shows a state when the feeding tube according to an embodiment of the present invention is located in the first injection position, hereinafter, referring to FIGS. 4 and 5, the feeding
도 4를 참조하면, 제1분사 위치란, 구동부(760)가 피딩 튜브(740)를 전진 이동시켜, 피딩 홀(742)이 제1분사홀(734)과 제2분사홀(736) 중 제1분사홀(734)과 유체 연통하는 위치일 수 있다. 그리고, 피딩 튜브(740)가 제1분사 위치에 위치할 때, 피딩 홀(742)은 내부 공간(732)과 유체 연통하지 않을 수 있다. 피딩 튜브(740)가 제1분사 위치에 위치할 때, 피딩 홀(742)이 형성된 피딩 튜브(740)의 타단은 링 부재(738)와 접할 수 있다. 이에, 피딩 튜브(740)에 형성된 중공은 내부 공간(732)으로부터 실링 될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the first injection position means that the driving
도 5를 참조하면, 제2분사 위치란, 구동부(760)가 피딩 튜브(740)를 후진 이동시켜, 피딩 홀(742)이 제1분사홀(734) 및 제2분사홀(736) 모두와 유체 연통하는 위치일 수 있다. 피딩 튜브(740)가 제2분사 위치에 위치할 때, 피딩 홀(742)이 형성된 피딩 튜브(740)의 타단은 링 부재(738)와 이격될 수 있다. 즉, 피딩 튜브(740)가 제2분사 위치에 위치할 때, 피딩 홀(742)이 형성된 피딩 튜브(740)의 타단은 링 부재(738)와 접하지 않을 수 있다. 이에, 피딩 튜브(740)에 형성된 중공은 내부 공간(732)과 유체 연통할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the second injection position means that the driving
다시 도 2를 참조하면, 제1가스 공급부(810)는 제1가스를 공급한다. 제1가스 공급부(810)는 제1노즐 부재(710) 및 제2노즐 부재(720)를 매개로 하여 처리 공간(501)에 제1가스를 공급할 수 있다. 제1가스 공급부(810)는 제1가스 소스(812), 제1가스 라인(814), 그리고 제1밸브(816)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2 , the
제1가스 소스(812)는 제1가스를 저장한다. 일 실시예에 의하면, 제1가스는 지지 유닛(600)에 지지된 기판(W)의 표면에 흡착(Adsorption)하는 가스일 수 있다. 예컨대, 제1가스는 원자층 증착 공정에서 사용하는 전구체(precursor)일 수 있다. 즉, 제1가스는 기판(W)의 표면에 흡착하여 자기 억제 반응(Self-limited reaction)을 일으키는 가스일 수 있다.The
제1가스 라인(814, 도 2의 실선)은 제1가스 소스(812)와 연결된다. 제1가스 소스(812)와 연결된 제1가스 라인(814)은 분기되어 제1노즐 부재(710) 및 제2노즐 부재(720)와 각각 연결될 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1가스 라인(814)은 피딩 튜브(740)의 일단에 연결될 수 있다. 제1가스 라인(814)에는 제1밸브(816a, 816b)가 설치될 수 있다. 제1밸브(816a, 816b)는 온/오프 밸브일 수 있다. 선택적으로, 제1밸브(816a, 816b)는 유량 조절 밸브일 수 있다.The first gas line 814 (solid line in FIG. 2 ) is connected to the
제2가스 공급부(820)는 제2가스를 공급한다. 제2가스 공급부(820)는 제1노즐 부재(710) 및 제2노즐 부재(720)를 통해 처리 공간(501)으로 제2가스를 공급할 수 있다. 제2가스 공급부(820)는 제2가스 소스(822), 제2가스 라인(824), 그리고 제2밸브(826)를 포함할 수 있다.The second
제2가스 소스(822)는 제2가스를 저장한다. 일 실시예에 의하면, 제2가스는 기판(W)의 표면에 흡착된 제1가스와 반응하는 가스일 수 있다. 예컨대, 제2가스는 기판(W)의 표면에 흡착된 제1가스와 반응하여 기판(W) 상에 박막을 증착하는 가스일 수 있다. 즉, 제2가스는 제1가스와 반응하는 가스일 수 있다. 또한, 제2가스는 처리 공간(501)에서 여기되어 기판(W)에 형성된 특정 막을 식각하는 가스일 수 있다.The
제2가스 라인(824, 도 2의 일점 쇄선)은 제2가스 소스(822)와 연결된다. 제2가스 소스(822)와 연결된 제2가스 라인(824)은 분기되어 제1노즐 부재(710) 및 제2노즐 부재(720)와 각각 연결될 수 있다. 예컨대, 제2가스 라인(824)은 피딩 튜브(740)의 일단에 연결될 수 있다. 피딩 튜브(740)들 중 어느 일부는 제1가스 라인(814)이 연결되고, 피딩 튜브(740)들 중 다른 일부는 제2가스 라인(824)과 연결될 수 있다. 즉, 제2가스 라인(824)은 제1가스 라인(814)이 연결된 피딩 튜브(740)와는 연결되지 않을 수 있다. 제2가스 라인(824)에는 제2밸브(826)가 설치될 수 있다. 제2밸브(826)는 전술한 제1밸브(816)와 동일 또는 유사한 구조이므로, 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.The second gas line 824 (dotted line in FIG. 2 ) is connected to the
제3가스 공급부(830)는 제3가스를 공급한다. 제3가스 공급부(830)는 제1노즐 부재(710) 및 제2노즐 부재(720)를 매개로 하여 처리 공간(501)에 제3가스를 공급할 수 있다. 또한, 제3가스 공급부(830)는 제2가스 공급부(820)를 매개로 하여 처리 공간(501)에 제3가스를 공급할 수 있다. 제3가스 공급부(830)는 제3가스 소스(832), 제3가스 라인(834), 그리고 제3밸브(836)를 포함할 수 있다.The third
제3가스 소스(832)는 제3가스를 저장한다. 일 실시예에 의하면, 제3가스는 처리 공간(501)에 발생하는 플라즈마를 점화시키는 데 기여하는 가스일 수 있다. 즉, 제3가스는 처리 공간(501)에 발생한 전계에 의해 제2가스가 여기되는 것에 기여하는 가스일 수 있다. 또한, 제3가스 소스(832)는 처리 공간(501)의 퍼지를 위한 가스일 수 있다. 또한, 제3가스 소스(832)는 캐리어 가스로 기능할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제3가스 소스(832)는 비활성 가스를 포함할 수 있다. 또한, 제3가스는 제2가스와 반응하지 않는 가스일 수 있다.The
제3가스 라인(834, 도 2의 이점 쇄선)은 제3가스 소스(832)와 연결된다. 제3가스 소스(832)와 연결된 제3가스 라인(834)은 분기되어 제2가스 라인(824)과 연결될 수 있다. 구체적으로, 분기된 제3가스 라인(834) 중 어느 하나는 제1노즐 부재(710)와 연결된 제2가스 라인(824)과 연결되고, 분기된 제3가스 라인(834) 중 다른 하나는 제2노즐 부재(720)와 연결된 제2가스 라인(824)에 연결될 수 있다. 제3가스 라인(834)에는 제3밸브(836a, 836b)가 설치될 수 있다. 제3밸브(836a, 836b)는 전술한 제1밸브(816)와 동일 또는 유사한 구조이므로, 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.The third gas line 834 (double-dashed line in FIG. 2 ) is connected to the
플라즈마 소스(900)는 처리 공간(501)에 공급된 가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 예컨대, 플라즈마 소스(900)는 처리 공간(501)에 공급된 제2가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 소스(900)는 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma, ICP)가 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 플라즈마 소스(900)는 용량 결합형 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma, CCP), 마이크로파 플라즈마(Microwave Plasma) 등 플라즈마를 발생시킬 수 있는 다양한 장치로 변형되어 사용될 수 있다. 이하에서는, 플라즈마 소스(900)로 유도 결합형 플라즈마(ICP)가 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다.The
플라즈마 소스(900)는 안테나 하우징(910), 플라즈마 전원(920), 그리고 안테나(930)를 포함할 수 있다. 안테나 하우징(910)은 대체로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 안테나 하우징(910)은 하부가 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 안테나 하우징(910)은 하우징(500)과 대응도는 직경을 가질 수 있다. 안테나 하우징(910)은 하우징(500)의 상측에 배치될 수 있다. 또한, 안테나 하우징(910)은 커버(550)의 상측에 배치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 안테나 하우징(910)의 하단은 커버(550)에 탈착할 수 있다. 안테나 하우징(910)은 내부 공간을 가진다. 안테나 하우징(910)의 내부 공간에는 후술하는 안테나(930)가 배치된다.The
플라즈마 전원(920)은 공정 챔버(50)의 외부에 위치할 수 있다. 플라즈마 전원(920)은 후술하는 안테나(930)로 고주파 전력을 인가할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 플라즈마 전원(920)은 알-에프(RF) 전원일 수 있다. 플라즈마 전원(920)이 연결된 전력 선의 끝단은 접지될 수 있다. 전력 선에는 도시되지 않은 임피던스 매쳐가 설치될 수 있다.The
안테나(930)는 복수 회로 감긴 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다. 코일은 기판(W)과 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 코일은 위에서 바라볼 때, 지지 유닛(600)에 지지된 기판(W)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 코일은 플라즈마 전원(920)과 연결되어 플라즈마 전원(920)으로부터 전력을 인가받는다. 일 실시예에 의하면, 코일은 플라즈마 전원(920)으로부터 고주파 전력을 인가받아 처리 공간(501)에 시변 전기장을 유도할 수 있다. 이에 따라, 처리 공간(501)에 공급된 가스는 플라즈마로 여기될 수 있다. 예컨대, 처리 공간(501)에 공급된 제2가스는 플라즈마로 여기될 수 있다.The
도 6은 도 4의 일 실시예에 따른 피딩 튜브가 제1분사 위치에 위치할 때의 가스의 흐름을 개략적으로 보여주는 종단면도이다. 도 7은 도 4의 일 실시예에 따른 피딩 튜브가 제2분사 위치에 위치할 때의 가스의 흐름을 개략적으로 보여주는 종단면도이다.FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view schematically illustrating a gas flow when the feeding tube according to the embodiment of FIG. 4 is positioned at a first injection position. FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view schematically illustrating a gas flow when the feeding tube according to the exemplary embodiment of FIG. 4 is positioned at a second injection position.
이하에서는, 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 제2노즐 부재(720)로부터 처리 공간(501)으로 가스를 공급하는 일 예를 상세히 설명한다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 제2노즐 부재(720)를 통해 처리 공간(501)으로 제1가스를 공급하는 것을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, an example of supplying gas from the
본 발명의 일 실시예에 의한 제2노즐 부재(720)는 처리 공간(501)으로 제1가스(G1)를 공급한다. 전술한 바와 같이, 구동부(760)는 피딩 튜브(740)를 제1분사 위치로 이동시킨다. 도 6에 도시된 바와 같이, 피딩 튜브(740)가 제1분사 위치에 위치하면, 피딩 튜브(740)의 일단에 연결된 제1가스 라인(814)은 피딩 튜브(740)에 형성된 중공으로 제1가스(G1)를 공급할 수 있다. 피딩 튜브(740)에 형성된 중공으로 공급된 제1가스(G1)는 피딩 홀(742)을 통과하여 제1분사홀(734)로 공급된다. 이에 따라, 제1가스(G1)는 제1분사홀(734)에서 처리 공간(501)으로 분사될 수 있다.The
구동부(760)는 피딩 튜브(740)를 제2분사 위치로 이동시킨다. 도 7에 도시된 바와 같이, 피딩 튜브(740)가 제2분사 위치에 위치하면, 피딩 튜브(740)의 일단에 연결된 제1가스 라인(814)은 피딩 튜브(740)로 제1가스(G1)를 공급할 수 있다. 피딩 튜브(740)에 형성된 중공으로 공급된 제1가스(G1)는 피딩 홀(742)을 통과하여 내부 공간(732)으로 공급된다. 내부 공간(732)으로 공급된 제1가스(G1)는 제1분사홀(734) 및 제2분사홀(736)로 유동한다. 이에 따라, 제1가스(G1)는 제1분사홀(734) 및 제2분사홀(736) 각각으로부터 처리 공간(501)으로 분사될 수 있다.The driving
또한, 제2분사홀(736)로부터 처리 공간(501)으로 분사된 제1가스(G1)는 제1분사홀(734)로부터 처리 공간(501)으로 분사된 제1가스(G1)와 상이한 방향을 향할 수 있다. 예컨대, 제2분사홀(736)로부터 분사된 제1가스(G1)는 제1분사홀(734)로부터 분사된 제1가스(G1)보다 처리 공간(501)의 하부 영역을 향할 수 있다.In addition, the first gas G1 injected from the
상술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 공간(501)에 가스를 공급할 때, 하나의 구조체를 이용하여 서로 다른 영역으로 가스를 달리 공급할 수 있다. 예컨대, 피딩 튜브(740)를 제1분사 위치로 이동시킴으로써, 제1분사홀(734)을 통해 처리 공간(501)에 가스를 분사하는 경우, 동일한 양의 가스를 공급하더라도 피딩 튜브(740)가 제2분사 위치에 위치할 때보다 처리 공간(501) 내의 특정 영역에서 가스의 밀도가 높게 조성될 수 있다. 특히, 처리 공간(501)의 압력이 높게 조성된 경우에도 제1분사홀(734)을 통해 가스를 공급하여 처리 공간(501) 내에서 가스의 균일성을 확보할 수 있다. 특히, 원자층 증착 공정에서 사용되는 전구체인 제1가스의 분자량이 제2가스보다 상대적으로 크므로, 제1가스를 처리 공간(501)에 공급할 때에는 피딩 튜브(740)를 제1분사 위치로 이동시켜 처리 공간(501) 내의 제1가스의 유동성을 향상시킬 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, when supplying gas to the
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피딩 튜브(740)를 제2분사 위치로 이동시킴으로써, 제1분사홀(734) 및 제2분사홀(736) 각각을 통해 처리 공간(501)에 가스를 분사할 수 있다. 이에, 처리 공간(501) 내의 넓은 영역에 가스가 고르게 분포될 수 있다. 특히, 원자층 증착 공정에서 사용되는 제2가스 중 어느 일부는 처리 공간(501) 내에 형성된 전계에 의해 플라즈마로 여기되어야 하고, 다른 일부는 기판 상에 흡착된 제1가스와 반응해야 하므로, 제2가스를 처리 공간(501) 내에 넓게 분포시키는 것이 바람직하다. 이에, 제2가스를 처리 공간(501) 내에 공급할 때에는 피딩 튜브(740)를 제2분사 위치로 이동시킬 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention described above, by moving the
다만, 상술한 예에 한정되는 것은 아니고, 피딩 튜브(740)의 위치를 단순히 변경시킴으로써 처리 공간(501) 내의 가스의 유동성, 처리 공간(501) 내의 가스의 밀도, 처리 공간(501) 내의 가스의 분포도 등 다양한 공정 요구 조건에 따라 처리 공간(501) 내의 가스의 특성을 조정할 수 있다.However, it is not limited to the above example, and the flowability of the gas in the
상술한 예에서는, 피딩 튜브(740)가 제1분사 위치 또는 제2분사 위치에 위치하면 제1가스 라인(814)이 피딩 튜브(740)에 형성된 중공으로 제1가스(G1)를 공급하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이는 단순히 이해의 편의를 위한 것이다. 예컨대, 피딩 튜브(740)가 제1분사 위치와 제2분사 위치 간에 이동하는 동안에도 제1가스 라인(814)은 피딩 튜브(740)로 제1가스(G1)를 계속적으로 공급할 수 있음은 물론이다.In the above example, when the feeding
또한, 상술한 예에서는 제3가스 라인(834)이 제2가스 라인(824)에 연결되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제3가스 라인(834)은 제1노즐 부재(710) 및 제2노즐 부재(720)에 직접적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제3가스 라인(834)은 제2노즐 부재(720)들 중 제1가스 라인(814) 및 제2가스 라인(824)이 연결되지 않은 제2노즐 부재(720)와 연결될 수 있다.In addition, in the above example, the
또한, 상술한 예에서는 공정 챔버(60)가 원자층 증착 공정을 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 공정에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 또한, 플라즈마를 사용하지 않고, 가스를 공급하여 기판을 처리하는 다양한 공정에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.In addition, in the above example, the process chamber 60 has been described as an example of performing an atomic layer deposition process, but is not limited thereto. For example, it may be equally or similarly applied to various processes of processing a substrate using plasma. In addition, it can be equally or similarly applied to various processes of processing a substrate by supplying gas without using plasma.
이하에서는 본 발명의 변형 실시예에 대해 설명한다. 이하에서는 추가적으로 설명하는 경우 외에 중복되는 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, a modified embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, description of overlapping configurations will be omitted, except for the case of additional description.
도 8은 도 4의 다른 실시예에 따른 피딩 튜브가 제3위치에 위치할 때의 모습을 개략적으로 보여주는 종단면도이다.8 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing a state when the feeding tube according to another embodiment of FIG. 4 is located in a third position.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 구동부(760)는 피딩 튜브(740)를 제3분사 위치로 이동시킬 수 있다. 제3분사 위치란, 제1분사 위치와 제2분사 위치 사이일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제3분사 위치란, 상부에서 바라볼 때, 피딩 튜브(740)의 타단이 제2분사홀(736)과 중첩되는 위치일 수 있다. 또한, 제3분사 위치란, 상부에서 바라볼 때, 피딩 홀(742)이 제2분사홀(736)과 중첩되는 위치일 수 있다.Referring to FIG. 8 , the driving
상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피딩 튜브(740)에 형성된 중공으로 공급된 가스는 내부 공간(732)을 통해 제1분사홀(734)과 제2분사홀(736)로 공급될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 도 7을 참조하여 설명한 예와 비교하여, 제2분사홀(736)로 유동하는 가스의 양이 상대적으로 적을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피딩 튜브(740)의 위치를 변경시켜 제2분사홀(736)로 공급되는 가스의 양을 효율적으로 조절할 수 있다.According to one embodiment of the present invention described above, the gas supplied to the hollow formed in the
도 9는 도 2의 A 부분에 대한 종단면도로써, 다른 실시예에 따른 제2노즐 부재의 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of part A of FIG. 2, schematically showing a second nozzle member according to another embodiment.
도 9를 참조하면, 제1분사홀(734)과 제2분사홀(736)은 경사지게 형성되지 않을 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1분사홀(734)은 피딩 하우징(730)의 길이 방향과 수평한 방향으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1분사홀(734)은 지면과 수평한 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 제2분사홀(736)은 지면과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1분사홀(734) 및 제2분사홀(736)을 통과하는 가스들의 직진성이 향상될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the
도 10은 도 2의 다른 실시예에 따른 제2노즐 부재를 정면에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 11은 도 10의 다른 실시예에 따른 제2노즐 부재를 아래에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.FIG. 10 is a view schematically showing a front view of a second nozzle member according to another embodiment of FIG. 2 . FIG. 11 is a view schematically showing a second nozzle member according to another embodiment of FIG. 10 viewed from below.
도 10과 도 11을 참조하면, 제1분사홀(734)과 제2분사홀(736)은 피딩 하우징(730)에 복수 개 형성될 수 있다. 예컨대, 제1분사홀(734)은 피딩 하우징(730)의 선단에 2개 형성될 수 있다. 또한, 제2분사홀(736)은 피딩 하우징(730)의 하단에 2개 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1분사홀(734)과 제2분사홀(736)은 3 이상의 자연수의 개수로 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11 , a plurality of first injection holes 734 and second injection holes 736 may be formed in the feeding
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope equivalent to the written disclosure and / or within the scope of skill or knowledge in the art. The written embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application field and use of the present invention are also possible. Therefore, the above detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to cover other embodiments as well.
10: 로드 포트
20: 상압 이송 모듈
30: 진공 이송 모듈
40: 로드락 챔버
50: 공정 챔버
500 : 하우징
600 : 지지 유닛
700 : 가스 공급 유닛
710 : 제1노즐 부재
720 : 제2노즐 부재
730 : 피딩 하우징
732 : 내부 공간
734 : 제1분사홀
736 : 제2분사홀
738 : 실링 부재
740 : 피딩 튜브
742 : 피딩 홀
760 : 구동부
810 : 제1가스 공급부
820 : 제2가스 공급부
830 : 제3가스 공급부10: load port
20: normal pressure transfer module
30: vacuum transfer module
40: load lock chamber
50: process chamber
500: housing
600: support unit
700: gas supply unit
710: first nozzle member
720: second nozzle member
730: feeding housing
732: inner space
734: first injection hole
736: second injection hole
738: sealing member
740: feeding tube
742: feeding hole
760: driving unit
810: first gas supply unit
820: second gas supply unit
830: third gas supply unit
Claims (18)
내부에 처리 공간을 가지는 하우징;
상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
상기 처리 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하되,
상기 가스 공급 유닛은 가스 라인이 연결되어 상기 처리 공간에 가스를 분사하는 노즐 부재를 포함하고,
상기 노즐 부재는,
상기 지지 유닛에 지지된 기판을 향하는 제1각도와, 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 상기 처리 공간에 상기 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.In the apparatus for processing the substrate,
a housing having a processing space therein;
a support unit supporting a substrate in the processing space; and
A gas supply unit supplying gas to the processing space,
The gas supply unit includes a nozzle member connected to a gas line to inject gas into the processing space;
The nozzle member,
The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the gas is supplied to the processing space at a first angle toward the substrate supported by the support unit and at a second angle different from the first angle.
상기 노즐 부재는,
내부 공간을 가지고, 상기 처리 공간과 유체 연통하는 분사홀이 형성된 피딩 하우징;
상기 내부 공간에 위치하고, 상기 내부 공간과 유체 연통하는 피딩 홀이 형성된 피딩 튜브; 및
상기 내부 공간에서 상기 피딩 튜브를 이동시키는 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.According to claim 1,
The nozzle member,
a feeding housing having an inner space and having a spray hole communicating with the processing space;
a feeding tube located in the inner space and having a feeding hole in fluid communication with the inner space; and
A substrate processing apparatus comprising a driving unit for moving the feeding tube in the inner space.
상기 분사홀은 제1분사홀과 제2분사홀을 포함하고,
상기 제1분사홀은 상기 피딩 하우징의 선단에 상기 제1각도로 경사지게 형성되고,
상기 제2분사홀은 상기 피딩 하우징의 하단에 상기 제2각도로 경사지게 형성되는 기판 처리 장치.According to claim 2,
The injection hole includes a first injection hole and a second injection hole,
The first injection hole is formed inclined at the first angle at the front end of the feeding housing,
The second injection hole is formed to be inclined at the second angle at the lower end of the feeding housing.
상기 가스 라인은 피딩 튜브의 일단과 연결되고,
상기 피딩 홀은 상기 제1분사홀과 마주보는 상기 피딩 튜브의 타단에 형성되는 기판 처리 장치.According to claim 3,
The gas line is connected to one end of the feeding tube,
The feeding hole is formed at the other end of the feeding tube facing the first injection hole.
상기 내부 공간에는 상기 제1분사홀을 둘러싸는 실링 부재가 설치되는 기판 처리 장치.According to claim 4,
A substrate processing apparatus in which a sealing member surrounding the first injection hole is installed in the inner space.
상기 구동부는 상기 피딩 튜브를 제1분사 위치와 제2분사 위치 간에 이동시키되,
상기 제1분사 위치는,
상기 피딩 튜브가 전진하여 상기 피딩 튜브의 타단이 상기 실링 부재와 접하는 위치이고,
상기 제2분사 위치는,
상기 피딩 튜브가 후진하여 상기 피딩 튜브의 타단이 상기 실링 부재와 이격된 위치인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.According to claim 5,
The drive unit moves the feeding tube between a first injection position and a second injection position,
The first injection location is
A position where the feeding tube advances and the other end of the feeding tube comes into contact with the sealing member;
The second injection position is
The substrate processing apparatus, characterized in that the feeding tube moves backward so that the other end of the feeding tube is spaced apart from the sealing member.
상기 제1분사홀과 상기 제2분사홀은 상기 하우징의 측벽으로부터 상기 처리 공간을 향하는 방향으로 돌출되게 배치되는 기판 처리 장치.According to claim 3,
The first injection hole and the second injection hole are disposed to protrude from a sidewall of the housing toward the processing space.
상기 노즐 부재는,
상기 하우징의 둘레 방향을 따라 상기 하우징의 측벽에 복수 개 설치되는 기판 처리 장치.According to any one of claims 2 to 7,
The nozzle member,
A plurality of substrate processing apparatuses installed on the sidewall of the housing along the circumferential direction of the housing.
상기 복수 개의 노즐 부재들 중 어느 일부에는 제1가스를 공급하는 제1가스 라인과 연결되고,
상기 복수 개의 노즐 부재들 중 다른 일부는 상기 제1가스와 상이한 제2가스를 공급하는 제2가스 라인과 연결되는 기판 처리 장치.According to any one of claims 2 to 7,
Some of the plurality of nozzle members are connected to a first gas line for supplying a first gas,
Another part of the plurality of nozzle members is connected to a second gas line for supplying a second gas different from the first gas.
상기 제1가스 라인이 연결된 노즐 부재와 상기 제2가스 라인이 연결된 노즐 부재는 상기 하우징의 둘레 방향을 따라 교대로 배치되는 기판 처리 장치.According to claim 9,
A nozzle member connected to the first gas line and a nozzle member connected to the second gas line are alternately disposed along a circumferential direction of the housing.
상기 제1가스는 상기 기판의 표면에 흡착하는 가스이고,
상기 제2가스는 상기 제1가스와 반응하거나, 상기 처리 공간에서 여기되어 상기 기판에 형성된 막을 식각하는 가스인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.According to claim 10,
The first gas is a gas adsorbed on the surface of the substrate,
The substrate processing apparatus of claim 1, wherein the second gas reacts with the first gas or is excited in the processing space to etch a film formed on the substrate.
상기 노즐 부재는,
내부 공간을 가지고, 상기 처리 공간과 유체 연통하는 분사홀이 형성된 피딩 하우징;
상기 내부 공간에 위치하고, 상기 내부 공간과 유체 연통하는 피딩 홀이 형성된 피딩 튜브; 및
상기 내부 공간에서 상기 피딩 튜브를 이동시키는 구동부를 포함하고,
상기 가스는 상기 분사홀을 통해 상기 처리 공간 내에 위치한 기판을 향하는 제1각도와, 상기 제1각도와 상이한 제2각도로 상기 처리 공간에 공급되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 유닛.A gas supply unit for supplying gas to a processing space through a nozzle member,
The nozzle member,
a feeding housing having an inner space and having a spray hole communicating with the processing space;
a feeding tube located in the inner space and having a feeding hole in fluid communication with the inner space; and
And a driving unit for moving the feeding tube in the inner space,
The gas supply unit of claim 1 , wherein the gas is supplied to the processing space through the injection hole at a first angle toward the substrate positioned in the processing space and at a second angle different from the first angle.
상기 분사홀은 제1분사홀과 제2분사홀을 포함하고,
상기 제1분사홀은 상기 피딩 하우징의 선단에 상기 제1각도로 하향 경사지게 형성되고,
상기 제2분사홀은 상기 피딩 하우징의 하단에 상기 제2각도로 하향 경사지게 형성되는 가스 공급 유닛.According to claim 12,
The injection hole includes a first injection hole and a second injection hole,
The first injection hole is formed to be inclined downward at the first angle at the front end of the feeding housing,
The second injection hole is formed to be inclined downward at the second angle at the lower end of the feeding housing.
피딩 튜브의 일단에는 상기 가스를 공급하는 가스 라인과 연결되고,
상기 피딩 홀은 상기 제1분사홀과 마주보는 상기 피딩 튜브의 타단에 형성되는 가스 공급 유닛.According to claim 13,
One end of the feeding tube is connected to a gas line for supplying the gas,
The feeding hole is formed at the other end of the feeding tube facing the first injection hole.
상기 구동부는 상기 피딩 튜브를 제1분사 위치와 제2분사 위치 간에 이동시키되,
상기 제1분사 위치는,
상기 피딩 튜브가 전진 이동하여 상기 피딩 홀이 상기 제1분사홀과 상기 제2분사홀 중 상기 제1분사홀과 유체 연통하는 위치이고,
상기 제2분사 위치는,
상기 피딩 튜브가 후진 이동하여, 상기 피딩 홀이 상기 제1분사홀 및 상기 제2분사홀과 각각 유체 연통하는 위치인 것을 특징으로 하는 가스 공급 유닛.According to claim 14,
The drive unit moves the feeding tube between a first injection position and a second injection position,
The first injection location is
The feeding tube is moved forward so that the feeding hole is in fluid communication with the first injection hole of the first injection hole and the second injection hole,
The second injection position is
The gas supply unit according to claim 1 , wherein the feeding tube moves backward, and the feeding hole is in fluid communication with the first injection hole and the second injection hole, respectively.
상기 내부 공간에는 상기 제1분사홀을 둘러싸는 실링 부재가 설치되는 가스 공급 유닛.According to claim 13,
A gas supply unit in which a sealing member surrounding the first injection hole is installed in the inner space.
상기 노즐 부재는 상기 처리 공간을 정의하는 하우징의 측벽의 둘레 방향을 따라 복수 개 설치되고,
상기 복수 개의 노즐 부재들 중 어느 일부에는 제1가스를 공급하는 제1가스 라인과 연결되고,
상기 복수 개의 노즐 부재들 중 다른 일부는 상기 제1가스와 상이한 제2가스를 공급하는 제2가스 라인과 연결되는 가스 공급 유닛.According to any one of claims 12 to 16,
The nozzle member is installed in plural along a circumferential direction of a sidewall of the housing defining the processing space,
Some of the plurality of nozzle members are connected to a first gas line for supplying a first gas,
Another part of the plurality of nozzle members is connected to a second gas line for supplying a second gas different from the first gas.
상기 제1가스는 상기 기판의 표면에 흡착하는 가스이고,
상기 제2가스는 상기 제1가스와 반응하거나, 상기 처리 공간에서 여기되어 상기 기판에 형성된 막을 식각하는 가스인 것을 특징으로 하는 가스 공급 유닛.
According to claim 17,
The first gas is a gas adsorbed on the surface of the substrate,
The gas supply unit of claim 1, wherein the second gas reacts with the first gas or is excited in the processing space to etch a film formed on the substrate.
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