KR20230137124A - Substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20230137124A
KR20230137124A KR1020220034874A KR20220034874A KR20230137124A KR 20230137124 A KR20230137124 A KR 20230137124A KR 1020220034874 A KR1020220034874 A KR 1020220034874A KR 20220034874 A KR20220034874 A KR 20220034874A KR 20230137124 A KR20230137124 A KR 20230137124A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust
temperature
gas
process chamber
injection unit
Prior art date
Application number
KR1020220034874A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
편승철
박우영
손병국
김재경
이준규
송도형
이인규
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 KR1020220034874A priority Critical patent/KR20230137124A/en
Publication of KR20230137124A publication Critical patent/KR20230137124A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4408Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45548Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction
    • C23C16/45551Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction for relative movement of the substrate and the gas injectors or half-reaction reactor compartments

Abstract

본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버와, 기판 지지부와, 원주 방향으로 배치된 소스 가스 분사 유닛, 반응 가스 분사 유닛 및 상기 소스 가스 분사 유닛 및 상기 반응 가스 분사 유닛 사이의 퍼지 가스 분사 유닛을 포함하는 가스 분사부와, 상기 소스 가스 분사 유닛에 인접하게 배치된 제 1 배기부와, 상기 반응 가스 분사 유닛에 인접하게 배치된 제 2 배기부를 포함하고, 상기 제 1 배기부는, 상기 공정 챔버와 제 1 진공 펌프를 연결하고 적어도 소스 가스 또는 퍼지 가스를 포함하는 제 1 배기 가스가 배기되는 제 1 배기 라인과, 상기 제 1 배기 라인에 설치되어 상기 공정 챔버로부터 배기되는 상기 제 1 배기 가스 내 소스 가스를 액화시켜 포집하기 위한 액상 포집기와, 상기 공정 챔버로부터 소스 가스가 배기되는 적어도 공정 타임에는 상기 액상 포집기의 온도를 소스 가스를 액화시켜 액상 포집이 가능한 제 1 온도로 제어하고, 상기 공정 챔버로부터 퍼지 가스가 배기되는 적어도 퍼지 타입에는 상기 액상 포집기의 온도를 상기 액상 포집기 내 잔류 액체가 기화될 수 있는 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 제어하는 온도 제어부를 포함한다.A substrate processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a process chamber, a substrate supporter, a source gas injection unit disposed in a circumferential direction, a reaction gas injection unit, and purge gas injection between the source gas injection unit and the reaction gas injection unit. a gas injection unit including a unit; a first exhaust unit disposed adjacent to the source gas injection unit; and a second exhaust unit disposed adjacent to the reaction gas injection unit, wherein the first exhaust unit is configured to: a first exhaust line connecting the chamber and the first vacuum pump and exhausting a first exhaust gas containing at least a source gas or a purge gas; and a first exhaust gas installed in the first exhaust line and exhausting the first exhaust gas from the process chamber. A liquid collector for liquefying and collecting the source gas, and controlling the temperature of the liquid collector to a first temperature at which liquid collection is possible by liquefying the source gas at least during the process time when the source gas is exhausted from the process chamber, and the process At least the purge type in which the purge gas is exhausted from the chamber includes a temperature control unit that controls the temperature of the liquid collector to a second temperature higher than the first temperature at which the residual liquid in the liquid collector can be vaporized.

Description

기판 처리 장치{Substrate processing apparatus}Substrate processing apparatus

본 발명은 반도체 소자의 제조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 반도체 소자의 제조를 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to the manufacture of semiconductor devices, and more specifically to a substrate processing apparatus for the manufacture of semiconductor devices.

반도체 소자의 박막은 다양한 기상 증착 방법 등에 의하여 반도체 기판 상에 형성된다. 이러한 방법을 수행하기 위한 기판 처리 장치는 통상적으로, 공정 챔버와, 공정 챔버 내부로 각종 가스를 분사하는 가스 분사부와, 기판을 안착시키기 위한 기판 지지부를 포함한다. 예를 들어, 가스 분사부로 공정 가스, 예컨대 소스 가스와 반응 가스를 공급하여 기판 지지부 상에 안착된 기판 상에 박막을 형성할 수 있다.Thin films of semiconductor devices are formed on semiconductor substrates by various vapor deposition methods. A substrate processing apparatus for performing this method typically includes a process chamber, a gas injection unit for spraying various gases into the process chamber, and a substrate support unit for seating the substrate. For example, a thin film may be formed on a substrate seated on a substrate supporter by supplying process gases, such as source gas and reaction gas, to the gas spray unit.

기판 처리 장치를 이용하여 박막 형성 공정을 진행하는 동안에, 공정 챔버 내부에는 미반응 공정 가스들과 더불어 다양한 가스, 부산물 등이 다량 발생하게 되며, 이러한 배기 가스는 배기 라인을 통해서 진공 펌프로 펌핑된다. 이러한 배기 가스에는 진공 펌프의 고장을 유발하거나 대기 오염을 유발할 수 있는 유해 가스 등이 포함되어 있어서, 진공 펌프로 유입되기 전에 제거되거나 처리될 필요가 있다.During the thin film formation process using a substrate processing device, a large amount of unreacted process gases as well as various gases and by-products are generated inside the process chamber, and these exhaust gases are pumped with a vacuum pump through an exhaust line. These exhaust gases contain harmful gases that can cause vacuum pump failure or air pollution, and need to be removed or treated before entering the vacuum pump.

이러한 배기 가스의 처리를 위한 방편 중의 하나로 배기 라인에 액체 포집기(PLT)가 설치될 수 있다. 통상적으로, 액체 포집기는 저온으로 유지하여 배기 가스를 액화시켜 액체 상태로 포집할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 공정 타입(process time)에는 이러한 액체 포집기가 부가된 경우 배기 가스 중 소스 가스 등의 유해 가스의 함량을 낮출 수 있다. 하지만, 소스 가스가 배기되지 않고 퍼지 가스가 배기되는 퍼지 타입(purge time)에는 액체 포집기가 없는 경우 소스 가스가 거의 검출되지 않지만, 액체 포집기가 있는 경우 소스 가스가 검출될 수 있다. 이는 액체 포집기 내에 잔류되어 있는 액체 때문에 유발된 것으로 판단되며, 이로 인해서 발화 등의 환경 문제가 발생될 수 있다.As one of the methods for processing such exhaust gas, a liquid trap (PLT) may be installed in the exhaust line. Typically, the liquid collector can be maintained at a low temperature to liquefy the exhaust gas and collect it in a liquid state. As shown in FIG. 1, when such a liquid collector is added to the process type (process time), the content of harmful gases such as source gas in exhaust gas can be reduced. However, in the purge type (purge time) in which the purge gas is exhausted without the source gas being exhausted, the source gas is hardly detected if there is no liquid collector, but the source gas can be detected if there is a liquid collector. This is believed to be caused by the liquid remaining in the liquid collector, which may cause environmental problems such as ignition.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배기 가스에 대한 처리 효율을 향상시켜 환경 문제의 발생을 줄일 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problems and aims to provide a substrate processing device that can reduce the occurrence of environmental problems by improving the treatment efficiency of exhaust gases. However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 기판 처리 장치는 반응 공간을 포함하는 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 결합되며, 복수의 기판들이 안착되는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에 대향되게 상기 공정 챔버에 결합되며, 원주 방향으로 배치된 소스 가스 분사 유닛, 반응 가스 분사 유닛 및 상기 소스 가스 분사 유닛 및 상기 반응 가스 분사 유닛 사이의 퍼지 가스 분사 유닛을 포함하는 가스 분사부와, 상기 소스 가스 분사 유닛에 인접하게 배치된 제 1 배기부와, 상기 반응 가스 분사 유닛에 인접하게 배치된 제 2 배기부를 포함하고, 상기 제 1 배기부는, 상기 공정 챔버와 제 1 진공 펌프를 연결하고 적어도 소스 가스 또는 퍼지 가스를 포함하는 제 1 배기 가스가 배기되는 제 1 배기 라인과, 상기 제 1 배기 라인에 설치되어 상기 공정 챔버로부터 배기되는 상기 제 1 배기 가스 내 소스 가스를 액화시켜 포집하기 위한 액상 포집기와, 상기 공정 챔버로부터 소스 가스가 배기되는 적어도 공정 타임에는 상기 액상 포집기의 온도를 소스 가스를 액화시켜 액상 포집이 가능한 제 1 온도로 제어하고, 상기 공정 챔버로부터 퍼지 가스가 배기되는 적어도 퍼지 타입에는 상기 액상 포집기의 온도를 상기 액상 포집기 내 잔류 액체가 기화될 수 있는 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 제어하는 온도 제어부를 포함한다.A substrate processing apparatus according to one aspect of the present invention for solving the above problem includes a process chamber including a reaction space, a substrate support unit coupled to the process chamber and on which a plurality of substrates are mounted, and the substrate support unit facing the substrate support unit. A gas injection unit coupled to the process chamber and including a source gas injection unit, a reaction gas injection unit, and a purge gas injection unit disposed in a circumferential direction, and the source gas injection unit, the source gas injection unit a first exhaust disposed adjacent to the unit and a second exhaust disposed adjacent to the reaction gas injection unit, the first exhaust connecting the process chamber and the first vacuum pump and supplying at least a source gas or a first exhaust line through which a first exhaust gas containing a purge gas is exhausted, a liquid collector installed in the first exhaust line to liquefy and collect a source gas in the first exhaust gas exhausted from the process chamber; At least during the process time when the source gas is exhausted from the process chamber, the temperature of the liquid collector is controlled to a first temperature that allows liquid collection by liquefying the source gas, and at least the purge type when the purge gas is exhausted from the process chamber is the liquid phase. and a temperature control unit that controls the temperature of the collector to a second temperature higher than the first temperature at which the residual liquid in the liquid collector can be vaporized.

상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 공정 챔버 및 상기 액상 포집기를 연결하는 상기 제 1 배기 라인의 적어도 제 1 부분은 소스 가스가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 제 1 온도보다 높은 제 3 온도로 유지될 수 있다.According to the substrate processing apparatus, at least a first portion of the first exhaust line connecting the process chamber and the liquid collector can be maintained at a third temperature higher than the first temperature so that the source gas can remain in a gaseous state. there is.

상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 제 1 온도는 상온보다 낮고, 상기 제 2 온도는 100oC 이상일 수 있다.According to the substrate processing apparatus, the first temperature may be lower than room temperature, and the second temperature may be 100 o C or higher.

상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 온도 제어부는 상기 공정 챔버 내에서 기판 처리가 진행되지 않는 아이들 타입에는 상기 액상 포집기의 온도를 상기 제 2 온도로 제어할 수 있다.According to the substrate processing apparatus, the temperature control unit may control the temperature of the liquid collector to the second temperature during an idle type in which substrate processing is not performed in the process chamber.

상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 액상 포집기 및 상기 제 1 진공 펌프 사이의 상기 제 1 배기 라인에는 상기 제 1 배기 가스의 적어도 일부를 플라즈마 분해하기 위한 플라즈마 후처리 장치가 설치될 수 있다.According to the substrate processing apparatus, a plasma post-processing device for plasma decomposing at least a portion of the first exhaust gas may be installed in the first exhaust line between the liquid collector and the first vacuum pump.

상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 플라즈마 후처리 장치 및 상기 제 1 진공 펌프 사이의 상기 제 1 배기 라인에는 상기 제 1 배기 가스의 적어도 일부를 고상 파우더로 변화시켜 포집하기 위한 파우더 포집기가 설치될 수 있다.According to the substrate processing apparatus, a powder collector for converting at least a portion of the first exhaust gas into solid powder and collecting it may be installed in the first exhaust line between the plasma post-processing device and the first vacuum pump. .

상기 기판 처리 장치에 따르면, 상기 제 2 배기부는, 상기 공정 챔버와 제 2 진공 펌프 사이를 연결하고 적어도 반응 가스 또는 퍼지 가스를 포함하는 제 2 배기 가스가 배기되는 제 2 배기 라인을 포함할 수 있다.According to the substrate processing apparatus, the second exhaust unit may include a second exhaust line connected between the process chamber and the second vacuum pump and through which a second exhaust gas containing at least a reaction gas or a purge gas is exhausted. .

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 따르면, 배기 가스에 대한 처리 효율을 향상시켜 환경 문제의 발생을 줄일 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention as described above, the occurrence of environmental problems can be reduced by improving the treatment efficiency for exhaust gas. Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.

도 1은 통상적인 기판 처리 장치에서 액상 포집기의 유무에 따른 소스 가스 함량을 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치에서 가스 분사부를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 온도 제어를 개략적으로 보여주는 그래프이다.
Figure 1 is a graph showing source gas content depending on the presence or absence of a liquid collector in a typical substrate processing device.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic plan view showing a gas injection unit in the substrate processing apparatus of FIG. 2.
4 is a graph schematically showing temperature control in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

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.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Additionally, the thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will now be described with reference to drawings that schematically show ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, for example, depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the area shown in this specification, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 보여주는 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2의 기판 처리 장치(100)에서 가스 분사부(120)를 보여주는 개략적인 평면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic plan view showing the gas injection unit 120 in the substrate processing apparatus 100 of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110), 가스 분사부(120), 기판 지지부(130), 제 1 배기부(151) 및 제 2 배기부(153)를 포함할 수 있다.2 and 3, the substrate processing apparatus 100 includes a process chamber 110, a gas injection unit 120, a substrate support unit 130, a first exhaust unit 151, and a second exhaust unit 153. may include.

공정 챔버(110)는 내부에 반응 공간(112)을 한정할 수 있다. 나아가, 공정 챔버(110)는 기판들(50)을 반응 공간(112)으로 로딩하거나 또는 반응 공간(112)으로부터 언로딩하기 위한 출입구와 이를 개폐시키기 위한 게이트(G)를 포함할 수 있다. 공정 챔버(110)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 예컨대 반응 공간(112)을 한정하는 측벽부와 측벽부 상단에 위치하는 덮개부, 예컨대 탑리드(top lead)를 포함할 수 있다.The process chamber 110 may define a reaction space 112 therein. Furthermore, the process chamber 110 may include an entrance for loading or unloading the substrates 50 into or from the reaction space 112 and a gate (G) for opening and closing the same. The process chamber 110 may be provided in various shapes, and may include, for example, a side wall defining the reaction space 112 and a cover located on top of the side wall, for example, a top lead.

가스 분사부(120)는 공정 챔버(110)의 외부로부터 공급된 공정 가스를 반응 공간(112)으로 공급하도록 공정 챔버(110)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 가스 분사부(120)는 기판 지지부(130)에 대향되도록 공정 챔버(110)에 결합될 수 있다. 가스 분사부(120)는 기판 지지부(130) 상에 안착된 기판(S)에 공정 가스를 분사하도록 공정 챔버(110)의 상부에 설치될 수 있다.The gas injection unit 120 may be coupled to the process chamber 110 to supply the process gas supplied from outside the process chamber 110 to the reaction space 112. For example, the gas injection unit 120 may be coupled to the process chamber 110 so as to face the substrate support unit 130 . The gas injection unit 120 may be installed at the top of the process chamber 110 to spray process gas on the substrate S seated on the substrate support 130.

예를 들어, 가스 분사부(120)는 원주 방향으로 배치된 복수의 가스 분사 유닛들, 예컨대 소스 가스 분사 유닛(123), 반응 가스 분사 유닛(124) 및 퍼지 가스 분사 유닛(125)을 포함할 수 있다. 나아가, 퍼지 가스 분사 유닛(125)은 소스 가스 분사 유닛(123) 및 반응 가스 분사 유닛(124) 사이에 복수개 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 소스 가스 분사 유닛(123)에는 기판 지지부(130) 상으로 소스 가스를 분사하기 위한 분사홀들이 형성되고, 반응 가스 분사 유닛(124)에는 기판 지지부(130) 상으로 반응 가스를 분사하기 위한 분사홀들이 형성되고, 퍼지 가스 분사 유닛(125)에는 기판 지지부(130) 상으로 퍼지 가스를 분사하기 위한 분사홀들이 형성될 수 있다.For example, the gas injection unit 120 may include a plurality of gas injection units arranged in the circumferential direction, such as a source gas injection unit 123, a reaction gas injection unit 124, and a purge gas injection unit 125. You can. Furthermore, a plurality of purge gas injection units 125 may be disposed between the source gas injection unit 123 and the reaction gas injection unit 124. More specifically, the source gas injection unit 123 is formed with injection holes for injecting the source gas onto the substrate support 130, and the reaction gas injection unit 124 is formed to spray the reaction gas onto the substrate support 130. Injection holes for spraying may be formed, and spray holes for spraying the purge gas onto the substrate support 130 may be formed in the purge gas injection unit 125 .

선택적으로, 가스 분사부(120)의 중앙에는 커튼 가스 분사부(122)가 설치될 수 있다. 커튼 가스 분사부(122)에는 소스 가스 및 반응 가스의 혼합을 방지하기 위한 커튼 가스를 분사하기 위한 분사홀들이 형성될 수 있다. 예를 들어, 커튼 가스는 퍼지 가스와 마찬가지로 불활성 가스를 포함할 수 있다.Optionally, a curtain gas injection unit 122 may be installed in the center of the gas injection unit 120. Spray holes for spraying curtain gas to prevent mixing of source gas and reaction gas may be formed in the curtain gas spray unit 122. For example, the curtain gas may include an inert gas as well as the purge gas.

일부 실시예들에서, 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)에 결합될 수도 있다. 예를 들어, 가스 분사부(120)는 공정 챔버(110)의 덮개부 또는 측벽부에 결합될 수 있다.In some embodiments, the gas injection unit 120 may have various shapes, such as a shower head shape or a nozzle shape. When the gas injection unit 120 is in the form of a shower head, the gas injection unit 120 may be coupled to the process chamber 110 in a form that partially covers the upper part of the process chamber 110. For example, the gas injection unit 120 may be coupled to the cover or side wall of the process chamber 110.

기판 지지부(130)는 반응 공간(112) 내에서 복수의 기판들(S)을 지지하도록 공정 챔버(110)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지부(130)는 가스 분사부(120)에 대향되게 공정 챔버(110)에 설치되며, 기판들(S)이 안착될 수 있는 안착홈들(135)을 포함할 수 있다. 나아가, 기판 지지부(130)는 그 내부에 기판들(S)을 가열하기 위한 히터(미도시)를 포함할 수도 있다.The substrate support 130 may be coupled to the process chamber 110 to support a plurality of substrates S within the reaction space 112. For example, the substrate supporter 130 is installed in the process chamber 110 to face the gas injection unit 120 and may include seating grooves 135 in which the substrates S can be seated. Furthermore, the substrate supporter 130 may include a heater (not shown) for heating the substrates S therein.

기판 지지부(130)의 상판 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 지지부(130)의 샤프트(C)는 승하강 및 회전이 가능하도록 외부 모터(미도시)에 연결될 수 있으며, 나아가 기밀 유지를 위한 수단, 예컨대 벨로우즈관 또는 자성 유체 실링(ferro fluidic sealing) 구조가 연결될 수도 있다. 나아가, 기판 지지부(130)는 그 위에 기판(S)을 안치하도록 구성되기 때문에, 기판 안착부, 서셉터 등으로 불릴 수도 있다.The shape of the upper plate of the substrate supporter 130 generally corresponds to the shape of the substrate S, but is not limited to this and may be provided in a variety of shapes larger than the substrate S so as to stably seat the substrate S. In one example, the shaft C of the substrate support 130 may be connected to an external motor (not shown) to enable elevation and rotation, and may further include means for maintaining airtightness, such as a bellows tube or a ferro fluid seal. sealing structure may be connected. Furthermore, since the substrate support portion 130 is configured to place the substrate S thereon, it may also be called a substrate seating portion, a susceptor, etc.

일부 실시예에서, 플라즈마 전원부(미도시)가 공정 챔버(110) 내부의 반응 공간(112)에 플라즈마 분위기를 형성하기 위한 전력을 공급하도록 가스 분사부(120)에 연결될 수도 있다. 이 경우, 가스 분사부(120)는 전원 공급 전극 또는 상부 전극으로 불릴 수도 있다.In some embodiments, a plasma power source (not shown) may be connected to the gas injection unit 120 to supply power to form a plasma atmosphere in the reaction space 112 inside the process chamber 110. In this case, the gas injection unit 120 may also be called a power supply electrode or an upper electrode.

제 1 배기부(151)는 소스 가스 분사 유닛(123)에 인접하게 배치될 수 있다. 제 1 배기부(151)는 주요하게 소스 가스 및/또는 퍼지 가스를 배기하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 배기부(151)는 제 1 배기 라인(152), 액상 포집기(162) 및 온도 제어부(192)를 포함할 수 있다.The first exhaust unit 151 may be disposed adjacent to the source gas injection unit 123. The first exhaust unit 151 may be mainly used to exhaust source gas and/or purge gas. For example, the first exhaust unit 151 may include a first exhaust line 152, a liquid collector 162, and a temperature control unit 192.

제 1 배기 라인(152)은 배기 가스의 배출을 위해서 공정 챔버(110)의 배기구에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 배기 라인(152)은 공정 챔버(110)와 제 1 진공 펌프(156)를 연결할 수 있고, 제 1 배기 라인(152)을 통해서 적어도 소스 가스 또는 퍼지 가스를 포함하는 제 1 배기 가스가 공정 챔버(110)에서 제 1 진공 펌프(156)로 배기될 수 있다. 나아가, 제 1 배기 라인(152)에는 배기 정도를 조절할 수 있도록 쓰로틀 밸브(throttle valve)가 결합될 수 있고, 이 쓰로틀 밸브를 제어하여 제 1 배기 가스의 배기 여부 및/또는 공정 챔버(110) 내 진공 정도를 조절할 수 있다. 선택적으로, 제 1 진공 펌프(156)는 제 1 배기부(151)의 일부 구성으로 이해될 수 있다.The first exhaust line 152 may be connected to the exhaust port of the process chamber 110 to discharge exhaust gas. For example, the first exhaust line 152 may connect the process chamber 110 and the first vacuum pump 156, and through the first exhaust line 152, a first exhaust gas containing at least a source gas or a purge gas can be discharged. Exhaust gas may be exhausted from the process chamber 110 to the first vacuum pump 156. Furthermore, a throttle valve may be coupled to the first exhaust line 152 to adjust the degree of exhaust, and the throttle valve may be controlled to determine whether or not to exhaust the first exhaust gas and/or whether to discharge it into the process chamber 110. The degree of vacuum can be adjusted. Alternatively, the first vacuum pump 156 may be understood as a part of the first exhaust unit 151.

액상 포집기(PLT, 162)는 제 1 배기 라인(152)에 설치되어 공정 챔버(110)로부터 배기되는 제 1 배기 가스 내 적어도 소스 가스를 액화시켜 포집할 수 있다. 예를 들어, 액상 포집기(162)는 소스 가스를 액화시켜 액상 포집할 수 있도록 소스 가스의 응결 온도 이하의 저온으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 액상 포집기(162)는 액상 포집이 진행되는 동안 적절한 냉각 수단, 예컨대 공정 냉각수(process cooling water, PCW), 열교환기, 펠티어 소자 등을 이용하여 저온으로 관리될 수 있다.The liquid collector (PLT, 162) is installed in the first exhaust line 152 and can liquefy and collect at least the source gas in the first exhaust gas discharged from the process chamber 110. For example, the liquid collector 162 may be maintained at a low temperature below the condensation temperature of the source gas to liquefy the source gas and collect the liquid phase. For example, the liquid collector 162 may be maintained at a low temperature while liquid collection is in progress using an appropriate cooling means, such as process cooling water (PCW), a heat exchanger, a Peltier element, etc.

액상 포집기(162)에는 액상 포집된 액체를 보관하기 위한 캐니스터(canister, 163)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 캐니스터(163)는 액상 포집기(162) 하단에 연결되어 액상 포집기(162) 내부에서 포집된 액체가 모일 수 있다. 캐니스터(163)는 일정량의 액체가 포집되면 비워질 수 있다.A canister 163 for storing the collected liquid may be connected to the liquid collector 162. For example, the canister 163 may be connected to the bottom of the liquid collector 162 to collect the liquid collected inside the liquid collector 162. The canister 163 can be emptied once a certain amount of liquid has been collected.

온도 제어부(192)는 액상 포집기(162)에 유무선으로 연결되어 액상 포집기(162)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 액상 포집기(192)는 액상 포집 동안에는 냉각되고, 액상 포집이 이루어지는 않는 동안에는 내부의 잔류 액체를 기화시키기 위해서 가열될 필요가 있다. 이를 위해서, 액상 포집기(192)에는 냉각 수단 외에 가열 수단이 설치될 수 있다. 예를 들어, 액상 포집기(192)에는 가열 수단으로, 열선 히터, 가열 자켓, 카트리지 히터, 열교환기 등이 설치될 수 있다.The temperature control unit 192 is connected to the liquid collector 162 by wire or wirelessly and can control the temperature of the liquid collector 162. For example, the liquid collector 192 needs to be cooled during liquid collection and heated to vaporize the remaining liquid inside while liquid is not being collected. For this purpose, a heating means in addition to a cooling means may be installed in the liquid collector 192. For example, a heating means such as a hot wire heater, a heating jacket, a cartridge heater, or a heat exchanger may be installed in the liquid collector 192.

일부 실시예에서, 온도 제어부(192)는 액상 포집기(162)를 제어하는 온도 제어기로 이해되거나 또는 기판 처리 장치(100)를 전체적으로 제어하는 중앙 처리 유닛 내부의 일부 블록으로 이해될 수도 있다.In some embodiments, the temperature control unit 192 may be understood as a temperature controller that controls the liquid collector 162 or as a partial block within the central processing unit that overall controls the substrate processing apparatus 100.

부가적으로, 제 1 배기부(151)는 플라즈마 후처리 장치(plasma post-treatment equipment, 164) 및/또는 파우더 포집기(powder trap equipment, 166)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the first exhaust unit 151 may further include plasma post-treatment equipment (164) and/or powder trap equipment (166).

플라즈마 후처리 장치(164)는 액상 포집기(162) 및 제 1 진공 펌프(156) 사이의 제 1 배기 라인(152)에 설치될 수 있다. 플라즈마 후처리 장치(164)는 내부에 플라즈마 분위기를 형성하여, 제 1 배기 가스의 적어도 일부를 플라즈마 분해할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 후처리 장치(164)는 유도결합형 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP), 용량결합형 플라즈마(capacitively coupled plasma, CCP), 변압기결합형 플라즈마(transformer coupled plasma, TCP) 등 다양한 방식으로 플라즈마 분위기를 생성할 수 있다.The plasma post-processing device 164 may be installed in the first exhaust line 152 between the liquid collector 162 and the first vacuum pump 156. The plasma post-processing device 164 may create a plasma atmosphere inside and plasma decompose at least a portion of the first exhaust gas. For example, the plasma post-processing device 164 uses various methods such as inductively coupled plasma (ICP), capacitively coupled plasma (CCP), and transformer coupled plasma (TCP). A plasma atmosphere can be created.

파우더 포집기(166)는 플라즈마 후처리 장치(164) 및 제 1 진공 펌프(156) 사이에 설치될 수 있다. 예를 들어, 파우더 포집기(166)는 제 1 배기 라인(152)으로 배기되는 제 1 배기 가스의 적어도 일부를 고상 파우더로 변화시켜 포집할 수 있다.The powder collector 166 may be installed between the plasma post-processing device 164 and the first vacuum pump 156. For example, the powder collector 166 may convert at least a portion of the first exhaust gas exhausted through the first exhaust line 152 into solid powder and collect it.

일부 실시예에서, 공정 챔버(110)와 제 1 진공 펌프(156) 사이의 제 1 배기 라인(152)에는 액체 포집기(162), 플라즈마 후처리 장치(164) 및 파우더 포집기(166)가 이 순서대로 설치될 수 있다. 이에 따르면, 공정 챔버(110)로부터 제 1 배기 라인(152)을 통해서 배기되는 제 1 배기 가스를 포함하는 제 1 배기물의 적어도 일부는 액체 포집기(162)에서 액상으로 포집되고, 이어서 제 1 배기물의 적어도 일부는 플라즈마 후처리 장치(164)에서 플라즈마 분해되고, 이어서 제 1 배기물의 적어도 일부는 파우더 포집기(166)에서 고상 파우더로 포집된 후 제 1 진공 펌프(156)로 흡입될 수 있다.In some embodiments, the first exhaust line 152 between the process chamber 110 and the first vacuum pump 156 includes a liquid collector 162, a plasma post-treatment device 164, and a powder collector 166 in this order. It can be installed as desired. According to this, at least a portion of the first exhaust including the first exhaust gas discharged from the process chamber 110 through the first exhaust line 152 is collected in a liquid phase in the liquid collector 162, and then the first exhaust is collected in liquid form. At least a portion may be plasma decomposed in the plasma post-processing device 164, and then at least a portion of the first exhaust may be collected as solid powder in the powder collector 166 and then sucked into the first vacuum pump 156.

일부 실시예에서, 제 1 배기물의 종류와 유해 정도에 따라서, 플라즈마 후처리 장치(164) 및 파우더 포집기 중 하나 또는 둘 모두가 생략될 수도 있다.In some embodiments, depending on the type and degree of harmfulness of the first exhaust, one or both of the plasma post-treatment device 164 and the powder collector may be omitted.

일부 실시예에서, 제 2 배기부(153)는 반응 가스 분사 유닛(124)에 인접하게 배치될 수 있다. 제 2 배기부(153)는 주요하게 공정 챔버(110) 내 반응 가스 및/또는 퍼지 가스를 배기하는 데 이용될 수 있다. 제 2 배기부(153)는 제 2 배기 라인(154)을 포함할 수 있다.In some embodiments, the second exhaust 153 may be disposed adjacent to the reactive gas injection unit 124. The second exhaust unit 153 may be mainly used to exhaust reaction gas and/or purge gas within the process chamber 110. The second exhaust unit 153 may include a second exhaust line 154.

제 2 배기 라인(154)은 공정 챔버(110)와 제 2 진공 펌프(158) 사이에 설치될 수 있다. 선택적으로, 제 2 진공 펌프(158)는 제 2 배기부(153)의 일부 구성으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제 2 배기 라인(154)을 통해서 공정 챔버(110)로부터 적어도 반응 가스 또는 퍼지 가스를 포함하는 제 2 배기 가스가 배기되어 제 2 진공 펌프(158)로 흡입될 수 있다. 나아가, 제 2 배기 라인(154)에는 배기 정도를 조절할 수 있도록 쓰로틀 밸브(throttle valve)가 결합될 수 있고, 이 쓰로틀 밸브를 제어하여 제 2 배기 가스의 배기 여부 및/또는 공정 챔버(110) 내 진공 정도를 조절할 수 있다.The second exhaust line 154 may be installed between the process chamber 110 and the second vacuum pump 158. Alternatively, the second vacuum pump 158 may be understood as a part of the second exhaust unit 153. For example, a second exhaust gas containing at least a reaction gas or a purge gas may be exhausted from the process chamber 110 through the second exhaust line 154 and sucked into the second vacuum pump 158 . Furthermore, a throttle valve may be coupled to the second exhaust line 154 to adjust the level of exhaust, and the throttle valve may be controlled to determine whether or not the second exhaust gas is discharged into the process chamber 110. The degree of vacuum can be adjusted.

제 2 배기 라인(154)으로 소스 가스를 포함하는 제 1 배기 가스가 배기되지 않을 경우, 제 2 배기 라인(154)에는 제 1 배기 라인(152)과 달리 액체 포집기(162), 플라즈마 후처리 장치(164) 및 파우더 포집기(166) 중 일부 또는 전부가 설치되지 않을 수 있다.When the first exhaust gas containing the source gas is not exhausted to the second exhaust line 154, the second exhaust line 154, unlike the first exhaust line 152, includes a liquid collector 162 and a plasma post-processing device. Some or all of 164 and powder collector 166 may not be installed.

전술한 기판 처리 장치(100)는 박막 증착 장치, 예컨대 원자층증착(atomic layer deposition, ALD) 장치로 이용될 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 기판 처리 장치(100)는 공간분할식 원자층증착 장치로 이용될 수 있다. 이 경우, 가스 분사부(120)에서 소스 가스, 반응 가스, 퍼지 가스 등의 공정 가스가 연속적으로 분사되고, 기판 지지부(130)가 회전됨에 따라서, 기판들(S) 상으로 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 및 퍼지 가스가 펄스 형태로 반복적으로 제공될 수 있다.The above-described substrate processing apparatus 100 may be used as a thin film deposition apparatus, for example, an atomic layer deposition (ALD) apparatus. More specifically, the substrate processing device 100 may be used as a space-division atomic layer deposition device. In this case, process gases such as source gas, reaction gas, and purge gas are continuously sprayed from the gas injection unit 120, and as the substrate supporter 130 rotates, the source gas and purge gas are transferred onto the substrates S. , reaction gas and purge gas may be provided repeatedly in pulse form.

이하에서는 온도 제어부(192)를 통한 액체 포집기(162)의 온도 제어에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, temperature control of the liquid collector 162 through the temperature control unit 192 will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)에서 온도 제어를 개략적으로 보여주는 그래프이다.FIG. 3 is a graph schematically showing temperature control in the substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(100)를 이용한 기판 처리 방법에 따르면, 온도 제어부(192)는 공정 챔버(110)로부터 소스 가스가 배기되는 적어도 공정(process) 타임에는 액상 포집기(162)의 온도를 소스 가스를 액화시켜 액상 포집이 가능한 제 1 온도(T1)로 제어하고, 공정 챔버(110)로부터 퍼지 가스가 배기되는 적어도 퍼지 타임에는 액상 포집기(162)의 온도를 액상 포집기(162) 내 잔류 액체가 기화될 수 있는 제 2 온도(T2)로 제어할 수 있다.2 and 3, according to the substrate processing method using the substrate processing apparatus 100, the temperature control unit 192 uses a liquid collector (at least during the process time when the source gas is exhausted from the process chamber 110). The temperature of the liquid collector 162 is controlled to a first temperature (T1) at which liquid collection is possible by liquefying the source gas, and the temperature of the liquid collector 162 is controlled at least during the purge time when the purge gas is exhausted from the process chamber 110. 162) The second temperature (T2) at which the remaining liquid can be vaporized can be controlled.

보다 구체적으로 보면, 액상 포집기(162)는 제 1 배기 가스 중에 소스 가스가 배기되는 공정 타임에는 냉각 장치를 이용하여 제 1 온도(T1)로 유지되고, 제 1 배기 가스 중에 소스 가스가 배기되지 않는 타임, 예컨대 퍼지 가스가 배기되는 퍼지 타입, 기판 처리가 진행되지 않는 아이들 타임 및/또는 비정상적인 타임 등에는 가열 장치를 이용하여 제 2 온도(T2)로 유지될 수 있다. 이에 따라서, 공정 챔버(110)에서 소스 가스가 배기되지 않을 때, 액체 포집기(162) 내 잔류 액체를 기화시켜 제거할 수 있어서, 잔류 액체가 파우더 포집기(166) 등에 흡착되어 발화 문제를 일으키거나 액체 포집기(162) 내 고형화 물질 등이 잔류하는 등의 환경 문제를 감소시킬 수 있다.More specifically, the liquid collector 162 is maintained at the first temperature (T1) using a cooling device during the process time when the source gas is exhausted from the first exhaust gas, and when the source gas is not exhausted from the first exhaust gas. Time, for example, a purge type in which purge gas is exhausted, an idle time in which substrate processing is not performed, and/or an abnormal time, may be maintained at the second temperature T2 using a heating device. Accordingly, when the source gas is not exhausted from the process chamber 110, the remaining liquid in the liquid collector 162 can be removed by vaporizing, so that the remaining liquid is adsorbed on the powder collector 166, etc., causing an ignition problem or Environmental problems such as solidified substances remaining in the collector 162 can be reduced.

예를 들어, 제 1 온도(T1)는 상온(25oC) 보다 낮고, 제 2 온도(T2)는 제 1 온도(T1)보다 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 제 2 온도(T2)는 100oC 이상일 수 있고, 일부 고유전율 박막을 형성하기 위한 소스 가스에 대해서 160oC 이상일 수 있다.For example, the first temperature (T1) may be lower than room temperature (25 o C), and the second temperature (T2) may be higher than the first temperature (T1). In some embodiments, the second temperature T2 may be 100 o C or higher, and may be 160 o C or higher for some source gases for forming high dielectric constant thin films.

부가적으로, 공정 챔버(110)와 액상 포집기(162)를 연결하는 제 1 배기 라인(152)의 적어도 제 1 부분(152a)은 소스 가스 등이 액상 포집기(162)로 포집되기 전에 기체 상태를 유지할 수 있도록 제 1 온도(T1)보다 높은 제 3 온도(T3)로 유지될 수 있다. 예를 들어, 제 3 온도(T3)는 제 2 온도(T2)와 동일하거나 동일하지 않을 수 있으며, 일부 실시예에서 100oC 이상일 수 있고 일부 고유전율 박막을 형성하기 위한 소스 가스에 대해서 160oC 이상일 수 있다.Additionally, at least the first portion 152a of the first exhaust line 152 connecting the process chamber 110 and the liquid collector 162 is in a gaseous state before the source gas is collected by the liquid collector 162. It may be maintained at a third temperature (T3) that is higher than the first temperature (T1). For example, the third temperature (T3) may or may not be the same as the second temperature (T2), and in some embodiments may be greater than 100 o C and 160 o C for a source gas for forming some high-k thin films. It can be C or higher.

전술한 기판 처리 장치(100) 및 기판 처리 방법에 의하면, 제 1 배기 라인(152)으로 소스 가스가 배기되지 않을 때, 액체 포집기(162)를 가열하여 내부의 잔류 액체를 기화시켜 배기함으로써, 발화 문제나 고형화 물질 등이 잔류하는 등의 환경 문제를 감소시킬 수 있어서, 장치 운영 효율을 높이고 공정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the above-described substrate processing apparatus 100 and substrate processing method, when the source gas is not exhausted through the first exhaust line 152, the liquid collector 162 is heated to vaporize and exhaust the remaining liquid inside, thereby igniting. Environmental problems such as residual problems or solidified substances can be reduced, thereby increasing device operation efficiency and improving process reliability.

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.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

100: 기판 처리 장치
110: 공정 챔버
120: 가스 분사부
130: 기판 지지부
151: 제 1 배기부
153: 제 2 배기부
162: 액체 포집기
164: 플라즈마 후처리 장치
166: 파우더 포집기
100: substrate processing device
110: Process chamber
120: gas injection unit
130: substrate support
151: first exhaust section
153: second exhaust section
162: Liquid collector
164: Plasma post-processing device
166: Powder collector

Claims (7)

반응 공간을 포함하는 공정 챔버;
상기 공정 챔버에 결합되며, 복수의 기판들이 안착되는 기판 지지부;
상기 기판 지지부에 대향되게 상기 공정 챔버에 결합되며, 원주 방향으로 배치된 소스 가스 분사 유닛, 반응 가스 분사 유닛 및 상기 소스 가스 분사 유닛 및 상기 반응 가스 분사 유닛 사이의 퍼지 가스 분사 유닛을 포함하는 가스 분사부;
상기 소스 가스 분사 유닛에 인접하게 배치된 제 1 배기부; 및
상기 반응 가스 분사 유닛에 인접하게 배치된 제 2 배기부를 포함하고,
상기 제 1 배기부는,
상기 공정 챔버와 제 1 진공 펌프를 연결하고 적어도 소스 가스 또는 퍼지 가스를 포함하는 제 1 배기 가스가 배기되는 제 1 배기 라인;
상기 제 1 배기 라인에 설치되어 상기 공정 챔버로부터 배기되는 상기 제 1 배기 가스 내 소스 가스를 액화시켜 포집하기 위한 액상 포집기; 및
상기 공정 챔버로부터 소스 가스가 배기되는 적어도 공정 타임에는 상기 액상 포집기의 온도를 소스 가스를 액화시켜 액상 포집이 가능한 제 1 온도로 제어하고, 상기 공정 챔버로부터 퍼지 가스가 배기되는 적어도 퍼지 타입에는 상기 액상 포집기의 온도를 상기 액상 포집기 내 잔류 액체가 기화될 수 있는 상기 제 1 온도보다 높은 제 2 온도로 제어하는 온도 제어부를 포함하는,
기판 처리 장치.
A process chamber containing a reaction space;
A substrate support unit coupled to the process chamber and on which a plurality of substrates are mounted;
A gas component coupled to the process chamber opposite the substrate support unit and including a source gas injection unit, a reaction gas injection unit, and a purge gas injection unit between the source gas injection unit and the reaction gas injection unit disposed in a circumferential direction. master;
a first exhaust disposed adjacent to the source gas injection unit; and
a second exhaust disposed adjacent to the reaction gas injection unit;
The first exhaust unit,
a first exhaust line connecting the process chamber and a first vacuum pump and through which a first exhaust gas containing at least a source gas or a purge gas is exhausted;
a liquid collector installed in the first exhaust line to liquefy and collect source gas in the first exhaust gas exhausted from the process chamber; and
At least during the process time when the source gas is exhausted from the process chamber, the temperature of the liquid collector is controlled to a first temperature that allows liquid collection by liquefying the source gas, and at least the purge type when the purge gas is exhausted from the process chamber is the liquid phase. Comprising a temperature control unit that controls the temperature of the collector to a second temperature higher than the first temperature at which the residual liquid in the liquid collector can be vaporized,
Substrate processing equipment.
제 1 항에 있어서,
상기 공정 챔버 및 상기 액상 포집기를 연결하는 상기 제 1 배기 라인의 적어도 제 1 부분은 소스 가스가 기체 상태를 유지할 수 있도록 상기 제 1 온도보다 높은 제 3 온도로 유지되는,
기판 처리 장치.
According to claim 1,
At least a first portion of the first exhaust line connecting the process chamber and the liquid collector is maintained at a third temperature greater than the first temperature such that the source gas remains in a gaseous state.
Substrate processing equipment.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 온도는 상온보다 낮고, 상기 제 2 온도는 100oC 이상인,
기판 처리 장치.
According to claim 1,
The first temperature is lower than room temperature, and the second temperature is 100 o C or higher,
Substrate processing equipment.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 제어부는 상기 공정 챔버 내에서 기판 처리가 진행되지 않는 아이들 타입에는 상기 액상 포집기의 온도를 상기 제 2 온도로 제어하는,
기판 처리 장치.
According to claim 1,
The temperature control unit controls the temperature of the liquid collector to the second temperature in an idle type in which substrate processing is not performed in the process chamber.
Substrate processing equipment.
제 1 항에 있어서,
상기 액상 포집기 및 상기 제 1 진공 펌프 사이의 상기 제 1 배기 라인에는 상기 제 1 배기 가스의 적어도 일부를 플라즈마 분해하기 위한 플라즈마 후처리 장치가 설치되는,
기판 처리 장치.
According to claim 1,
A plasma post-processing device for plasma decomposition of at least a portion of the first exhaust gas is installed in the first exhaust line between the liquid collector and the first vacuum pump.
Substrate processing equipment.
제 5 항에 있어서,
상기 플라즈마 후처리 장치 및 상기 제 1 진공 펌프 사이의 상기 제 1 배기 라인에는 상기 제 1 배기 가스의 적어도 일부를 고상 파우더로 변화시켜 포집하기 위한 파우더 포집기가 설치되는,
기판 처리 장치.
According to claim 5,
A powder collector is installed in the first exhaust line between the plasma post-processing device and the first vacuum pump to convert at least a portion of the first exhaust gas into solid powder and collect it.
Substrate processing equipment.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 배기부는,
상기 공정 챔버와 제 2 진공 펌프 사이를 연결하고 적어도 반응 가스 또는 퍼지 가스를 포함하는 제 2 배기 가스가 배기되는 제 2 배기 라인을 포함하는,
기판 처리 장치.
According to claim 1,
The second exhaust unit,
a second exhaust line connected between the process chamber and the second vacuum pump and through which a second exhaust gas containing at least a reaction gas or a purge gas is exhausted,
Substrate processing equipment.
KR1020220034874A 2022-03-21 2022-03-21 Substrate processing apparatus KR20230137124A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220034874A KR20230137124A (en) 2022-03-21 2022-03-21 Substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220034874A KR20230137124A (en) 2022-03-21 2022-03-21 Substrate processing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230137124A true KR20230137124A (en) 2023-10-04

Family

ID=88290331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220034874A KR20230137124A (en) 2022-03-21 2022-03-21 Substrate processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230137124A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI801590B (en) Gas-phase chemical reactor and method of using same
CN112176318B (en) Temperature control assembly for substrate processing apparatus and method of using the same
JP4948021B2 (en) Catalytic chemical vapor deposition system
TWI391996B (en) Overall defect reduction for pecvd films
JP4964142B2 (en) Self-cooled gas distributor in high vacuum for high density plasma applications
US8444926B2 (en) Processing chamber with heated chamber liner
US7883076B2 (en) Semiconductor processing system and vaporizer
TW201820461A (en) High dry etch rate materials for semiconductor patterning applications
US20110300695A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus
WO2003062490A2 (en) Ald apparatus and method
JP2014017322A (en) Deposition apparatus operation method and deposition apparatus
US9546422B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and substrate processing method including a cleaning method
WO2003065424A2 (en) Apparatus for cyclical deposition of thin films
TWI567228B (en) Film forming apparatus, film forming method and non-transitory storage medium
KR20090058027A (en) System and method including a particle trap/filter for recirculating a dilution gas
US20190169743A1 (en) Advanced coating method and materials to prevent hdp-cvd chamber arcing
US20230067579A1 (en) Substrate processing apparatus and method
US20180312967A1 (en) Substrate processing apparatus, method of removing particles in injector, and substrate processing method
KR20230137124A (en) Substrate processing apparatus
WO2022004520A1 (en) Film forming method and film forming device
KR100862842B1 (en) Metal inter level oxide process chamber system
WO2021216289A1 (en) Methods and apparatus for cleaning a showerhead
KR101773038B1 (en) Depositing apparatus having vaporizer and depositing method
JP2007227471A (en) Substrate processing apparatus
RU2767915C1 (en) System for carrying out process of chemical precipitation from vapors of volatile precursors