KR20240055441A - Substrate treating apparatus - Google Patents

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KR1020220135729A
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김관희
차동일
박소연
정진환
김형태
김수헌
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주식회사 에스지에스코리아
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 제1내부 공간에 배치된 제1기판의 상측에 공정 가스를 공급하여 발생시킨 플라즈마에 의해 상기 제1기판의 처리 공정이 행해지는 제1공정 챔버와; 제2내부 공간에 배치된 제2기판의 상측에 공정 가스를 공급하여 발생시킨 플라즈마에 의해 상기 제2기판의 처리 공정이 행해지고, 상기 제1공정 챔버와 나란이 배치된 제2공정 챔버와; 상기 가스 공급원으로부터 공정 가스를 상기 제1공정 챔버로 공급하는 제1가스 공급관과; 상기 가스 공급원으로부터 공정 가스를 상기 제2공정 챔버로 공급하는 제2가스 공급관과; 상기 제1가스 공급관과 상기 제2가스 공급관을 연통시키는 연결관을; 포함하여 구성되어, 가스 공급원으로부터 연장된 가스 공급관의 치수 및 조립 편차로 인한 유동 저항의 편차로 인하여, 공정 가스가 제1가스 공급관과 제2가스 공급관에 서로 다른 단위 시간당 공급량으로 공급되더라도, 제1공정 챔버와 제2공정 챔버에 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량의 편차를 최소화하여, 제1공정 챔버와 제2공정 챔버에 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량을 균일하게 공급할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, comprising: a first process chamber in which a process for processing a first substrate is performed by plasma generated by supplying a process gas to an upper side of a first substrate disposed in a first internal space; a second process chamber disposed in parallel with the first process chamber, wherein the second substrate is processed by plasma generated by supplying a process gas to an upper side of the second substrate disposed in a second internal space; a first gas supply pipe supplying process gas from the gas source to the first process chamber; a second gas supply pipe supplying process gas from the gas source to the second process chamber; a connection pipe communicating the first gas supply pipe and the second gas supply pipe; Even though the process gas is supplied to the first gas supply pipe and the second gas supply pipe at different supply amounts per unit time due to deviation in flow resistance due to deviation in the size and assembly of the gas supply pipe extending from the gas source, the first gas supply pipe is configured to include a gas supply pipe. Substrate processing that can uniformly supply the flow rate per unit time of the process gas supplied to the first process chamber and the second process chamber by minimizing the deviation in the flow rate per unit time of the process gas supplied to the process chamber and the second process chamber. Provides a device.

Description

다수의 공정 챔버를 구비한 기판 처리 장치 {SUBSTRATE TREATING APPARATUS}Substrate processing apparatus having multiple process chambers {SUBSTRATE TREATING APPARATUS}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 하나의 가스 공급원으로부터 나란이 배치된 다수의 공정 챔버에 공정 가스를 공급하는 과정에서, 다수의 공정 챔버에 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량과 온도를 일정 범위로 유지하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more specifically, in the process of supplying process gas from one gas source to a plurality of process chambers arranged side by side, supply of process gas supplied to a plurality of process chambers per unit time. It relates to a substrate processing device that maintains flow rate and temperature within a certain range.

일반적으로 플라즈마 기판 처리 장치는 플라즈마를 이용하여 기판의 표면에 증착, 애싱, 세정 등 다양한 공정을 행한다. 예를 들어, 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD) 장비는, 디스플레이 제조 공정 또는 반도체 제조 공정 중에 진공 상태에서 가스의 화학적 반응을 이용하여 절연막, 보호막, 산화막, 금속막 등을 기판에 증착시키기 위해 사용된다.Generally, a plasma substrate processing device uses plasma to perform various processes such as deposition, ashing, and cleaning on the surface of a substrate. For example, Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) equipment uses the chemical reaction of gas in a vacuum during the display manufacturing process or semiconductor manufacturing process to deposit insulating films, protective films, oxide films, metal films, etc. on the substrate. Used for deposition.

도1은 기판 처리 장치의 일례를 도시한 종단면도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(9)는, 외부로부터 밀폐된 내부 공간(S1, S2)이 구비되어 증착 공정 중에 진공 상태로 유지되는 복수개의 공정 챔버(11, 21)와, 공정 챔버(11, 21)의 내부에 승강 가능하게 설치되어 기판(W)이 안착되는 기판 지지대(12, 22)와, 공정 챔버(11, 21)의 내부에 증착의 재료가 되는 소스 가스를 포함하여 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드(13, 23)와, 공정 챔버(11, 21)에 공급된 가스를 내부 공간(S1, S2)의 바깥으로 배출시키는 배출 채널(44)을 형성하는 배출 부재(14, 24)ㄹ를 포함하여 구성된다. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a substrate processing apparatus. As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 9 includes a plurality of process chambers 11 and 21, which are provided with internal spaces S1 and S2 sealed from the outside and maintained in a vacuum state during the deposition process, and a process chamber 9. It includes substrate supports 12 and 22 that are installed to be able to be raised and lowered inside the chambers 11 and 21 on which the substrate W is seated, and a source gas that serves as a deposition material inside the process chambers 11 and 21. A discharge member (14) forming a shower head (13, 23) that supplies process gas, and an discharge channel (44) that discharges the gas supplied to the process chambers (11, 21) to the outside of the internal spaces (S1, S2). , 24) It is composed including ㄹ.

도면에 예시된 구성에서는, 공정 챔버(11, 21)가 2개로 형성되어 있으므로, 각 공정 챔버(11, 21)의 경계에는 챔버 바디(c10)가 배치된다. 필요에 따라, 챔버 바디(c10)의 상측에는 챔버 리드를 고정하는 고정 블록(88)이 설치될 수 있다. In the configuration illustrated in the drawing, since two process chambers 11 and 21 are formed, a chamber body c10 is disposed at the boundary of each process chamber 11 and 21. If necessary, a fixing block 88 for fixing the chamber lid may be installed on the upper side of the chamber body c10.

기판 지지대(12, 22)의 상하 이동이 가능하면서 공정 챔버(11, 12)의 내부 공간이 진공 상태로 유지되기 위하여, 외기와 차단하는 벨로우즈가 마련된다. 이에 따라, 기판 지지대(12, 22)에 기판(W)이 거치된 상태에서 공정 챔버(11, 21)의 내부를 대기압보다 낮은 진공 상태로 조절하고, 샤워 헤드(13, 23)를 통해 공정 가스를 공정 챔버(11, 21)의 내부에 공급하고, RF전원 공급부(미도시)로부터 RF전력을 상부 전극에 인가하여 공정 챔버(11, 21)의 내부에 플라즈마를 발생시키는 것에 의하여, 기판(W)의 처리 공정이 행해진다. In order to allow the substrate supports 12 and 22 to move up and down while maintaining the internal space of the process chambers 11 and 12 in a vacuum state, a bellows is provided to block external air. Accordingly, with the substrate W mounted on the substrate supports 12 and 22, the inside of the process chamber 11 and 21 is adjusted to a vacuum state lower than atmospheric pressure, and the process gas is discharged through the shower heads 13 and 23. is supplied to the inside of the process chambers 11 and 21, and RF power is applied from an RF power supply (not shown) to the upper electrode to generate plasma inside the process chambers 11 and 21, thereby forming a substrate (W ) treatment process is performed.

대체로 공정 챔버(11, 21)에서 행해지는 기판 처리 공정은 동일한 기판 처리 공정이 행해지며, 이를 위해서는 각각의 내부 공간(S1, S2)을 동일한 처리 조건을 조성하는 것이 매우 중요하다. 일례로, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 공급되는 공정 가스는 2개의 공정 챔버(11, 21)의 내부 공간(S1, S2)에 단위 시간당 공급 유량이 서로 동일하게 조절되고, 동시에 공급되는 공정 가스의 온도를 동일하게 조절하여야 한다. In general, the same substrate processing process is performed in the process chambers 11 and 21, and for this, it is very important to create the same processing conditions in each of the internal spaces S1 and S2. For example, the process gas supplied from one gas source (G) has a supply flow rate per unit time adjusted to be equal to the internal spaces (S1, S2) of the two process chambers (11, 21), and the process gas is supplied simultaneously. The temperature must be adjusted equally.

이 때, 공정 챔버(11, 21)의 상측에는 RF 전원 공급부와 임피던스 매칭기 등의 설비가 설치되므로, 가스 공급원(G)은 대체로 공정 챔버(11, 21)의 하측에 배치된다. 그리고, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 각각의 공정 챔버(11, 21)에 공정 가스가 공급(d1, d2)된다. At this time, since facilities such as an RF power supply and an impedance matcher are installed on the upper side of the process chambers 11 and 21, the gas supply source G is generally disposed on the lower side of the process chambers 11 and 21. Then, process gas is supplied (d1, d2) to each process chamber (11, 21) from one gas source (G).

그러나, 가스 공급원(G)으로부터 각각의 가스 공급관(91, 92)을 통해 공정 가스를 동일한 압력으로 공정 챔버(11, 21)를 향하여 이송시키더라도, 각각의 공정 챔버(11, 21)로 연결되는 가스 공급관(91, 92)의 치수 공차와 조립 공차의 차이로 인하여, 실제로 공정 챔버(11, 21)에 전달되는 공정 가스의 단위 시간당 공급량의 편차가 발생된다. 이는, 각 공정 챔버(11, 21)에서 기판의 처리 공정이 서로 다르게 행해지는 원인이 되므로, 기판 처리 공정의 신뢰성이 저하되는 문제점이 야기된다.However, even if the process gas is transferred from the gas source G through the respective gas supply pipes 91 and 92 toward the process chambers 11 and 21 at the same pressure, the gas connected to each process chamber 11 and 21 Due to differences in dimensional tolerances and assembly tolerances of the gas supply pipes 91 and 92, deviations in the amount of process gas supplied per unit time actually delivered to the process chambers 11 and 21 occur. This causes the substrate processing process to be performed differently in each process chamber 11 and 21, causing a problem in which the reliability of the substrate processing process is reduced.

전술한 구성과 작용은 본 출원의 출원일 이전에 공지된 구성이 아니며, 본 발명과 대비하기 위한 기술을 설명한 것이다. The above-described configuration and operation are not known prior to the filing date of the present application, and are merely a description of the technology for comparison with the present invention.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 하나의 가스 공급원으로부터 공정 가스를 다수의 공정 챔버로 공급하여 기판의 처리 공정이 행해지는 기판 처리 장치에서, 각각의 공정 챔버로 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급량 편차를 최소화하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problem, the present invention provides a substrate processing apparatus in which a process gas is supplied from one gas source to a plurality of process chambers to perform a substrate processing process, and the process gas supplied to each process chamber is provided. The purpose is to minimize the variation in supply per unit time.

또한, 본 발명은, 가스 공급원으로부터 공급되는 공정 가스의 온도를 별도로 제어하지 않더라도, 공정 챔버의 고온을 이용하여 공정 챔버의 챔버 바디와 열교환하여 공정 챔버로 유입되는 공정 챔버의 온도를 적정 온도로 맞추는 것을 목적으로 한다. In addition, in the present invention, even if the temperature of the process gas supplied from the gas source is not separately controlled, the high temperature of the process chamber is used to exchange heat with the chamber body of the process chamber to adjust the temperature of the process chamber flowing into the process chamber to an appropriate temperature. The purpose is to

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 제1내부 공간에 배치된 제1기판의 상측에 공정 가스를 공급하여 발생시킨 플라즈마에 의해 상기 제1기판의 처리 공정이 행해지는 제1공정 챔버와; 제2내부 공간에 배치된 제2기판의 상측에 공정 가스를 공급하여 발생시킨 플라즈마에 의해 상기 제2기판의 처리 공정이 행해지고, 상기 제1공정 챔버와 나란이 배치된 제2공정 챔버와; 상기 가스 공급원으로부터 공정 가스를 상기 제1공정 챔버로 공급하는 제1가스 공급관과; 상기 가스 공급원으로부터 공정 가스를 상기 제2공정 챔버로 공급하는 제2가스 공급관과; 상기 제1가스 공급관과 상기 제2가스 공급관을 연통시키는 연결관을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a first process chamber in which the treatment process of the first substrate is performed by plasma generated by supplying a process gas to the upper side of the first substrate disposed in the first internal space. and; a second process chamber disposed in parallel with the first process chamber, wherein the second substrate is processed by plasma generated by supplying a process gas to an upper side of the second substrate disposed in a second internal space; a first gas supply pipe supplying process gas from the gas source to the first process chamber; a second gas supply pipe supplying process gas from the gas source to the second process chamber; a connection pipe communicating the first gas supply pipe and the second gas supply pipe; Provided is a substrate processing device comprising:

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '가스'나 '공정 가스'는 기판의 상면에 성막되는 막의 주재료를 형성하는 소스 가스와, 기판의 상면에 성막되는 막의 주재료를 형성하는 소스 가스와 반응하기 위해 공급되는 반응 가스와, 공정 챔버에 특정 가스를 공급하기 위하여 함께 공급되는 캐리어 가스와, 공정 챔버에서 모듈레이션 단계가 행해지는 동안에 공급되는 모듈레이션 가스를 모두 통칭하며, 공정 챔버로 공급되는 다양한 가스를 모두 통칭하기 위해 지칭하는 것으로 정의한다.The 'gas' or 'process gas' described in this specification and patent claims is supplied to react with the source gas that forms the main material of the film formed on the upper surface of the substrate and the source gas that forms the main material of the film formed on the upper surface of the substrate. This refers to all of the reaction gas supplied to the process chamber, the carrier gas supplied together to supply a specific gas to the process chamber, and the modulation gas supplied during the modulation step in the process chamber, and refers to all of the various gases supplied to the process chamber. It is defined as referring to

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '제1~'라는 명칭은 제1공정 챔버 유닛(100)의 구성 요소를 지칭하고, '제2~'라는 명칭은 제2공정 챔버 유닛(200)의 구성 요소를 지칭하며, '제1~'이나 '제2~'가 포함되지 않은 명칭으로서 제1공정 챔버 유닛(100)의 구성 요소의 도면부호와 제2공정 챔버 유닛(200)의 구성 요소의 도면부호가 병기된 명칭은 제1공정 챔버 유닛(100) 및 제2공정 챔버 유닛(200)의 구성 요소를 통칭하는 것으로 본다. The name ‘first ~’ described in the present specification and claims refers to a component of the first process chamber unit 100, and the name ‘second ~’ refers to a component of the second process chamber unit 200. refers to a name that does not include 'first ~' or 'second ~', and the reference numerals of the components of the first process chamber unit 100 and the reference symbols of the components of the second process chamber unit 200 The names written together with are considered to collectively refer to the components of the first process chamber unit 100 and the second process chamber unit 200.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 제1가스 공급관과 제2가스 공급관의 치수 및 조립 편차로 인한 유동 저항의 편차로 인하여, 공정 가스가 제1가스 공급관과 제2가스 공급관에 서로 다른 단위 시간당 공급량으로 공급되더라도, 공정 챔버의 하부에 배치된 하나의 가스 공급원으로부터 연장되는 제1연직 공급관과 제2연직 공급관을 챔버 바디의 상측 영역에서 서로 연통시키는 연결관을 통해, 각 공정 챔버에 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량의 편차를 최소화하여, 제1공정 챔버와 제2공정 챔버에 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량을 보다 균일하게 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, due to the deviation in flow resistance due to the size and assembly deviation of the first gas supply pipe and the second gas supply pipe, the process gas is supplied to the first gas supply pipe and the second gas supply pipe at different amounts per unit time. Even though it is supplied to the process chamber, the process gas is supplied to each process chamber through a connection pipe that connects the first vertical supply pipe and the second vertical supply pipe extending from one gas source disposed in the lower part of the process chamber with each other in the upper area of the chamber body. By minimizing the deviation of the supply flow rate per unit time, it is possible to obtain the advantageous effect of more uniformly controlling the supply flow rate per unit time of the process gas supplied to the first process chamber and the second process chamber.

이를 통해, 본 발명은, 서로 다른 공정 챔버에서 각각 제1기판과 제2기판에 대하여 행해지는 처리 공정의 편차를 제거하여 처리 공정의 균일성을 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Through this, the present invention can obtain the advantageous effect of ensuring uniformity of the processing process by eliminating deviations in the processing process performed on the first substrate and the second substrate in different process chambers, respectively.

또한, 본 발명은, 공정 챔버의 하측에 위치한 가스 공급원으로부터 공정 챔버의 상측에 위치한 샤워 헤드의 상측으로 공정 가스를 이송하는 제1가스 공급관과 제2가스 공급관이 각각 공정 챔버를 형성하는 챔버 바디를 관통하여 배열됨에 따라, 저온으로 공급되는 공정 가스가 공정 챔버의 챔버 바디를 통과하면서 공정 챔버에 공급하기에 적당한 온도로 상승시킬 수 있게 되므로, 별도의 가열 장치가 없더라도 정해진 온도 범위로 공정 가스를 공정 챔버에 공급하는 이점을 얻을 수 있다.In addition, the present invention provides a chamber body in which a first gas supply pipe and a second gas supply pipe that transport process gas from a gas source located on the lower side of the process chamber to the upper side of the shower head located on the upper side of the process chamber each form a process chamber. As it is arranged through the process chamber, the process gas supplied at low temperature can be raised to an appropriate temperature for supply to the process chamber as it passes through the chamber body of the process chamber. Therefore, even without a separate heating device, the process gas can be supplied to the process within a set temperature range. The advantage of supplying to the chamber can be obtained.

도1은 일반적인 기판 처리 장치의 구성을 도시한 종단면도,
도2는 도1의 제1가스 공급관에 결함(defect)이 있는 경우에 제1공정 챔버와 제2공정 챔버에 공급되는 단위 시간당 공급 유량의 편차를 해석한 그래프
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 종단면도,
도4은 도3의 'A'부분의 확대도,
도5는 하나의 가스 공급원으로부터 서로 다른 공정 챔버로 공정 가스를 공급하는 과정에서 공정 가스를 가열하는 구성을 도시한 개략도,
도6은 도5의 구성에 따라 공정 가스가 가열된 상태로 공급되는 해석 데이터를 도시한 그래프,
도7은 도2와 동일한 결함이 제1가스 공급관에 있는 경우에 제1공정 챔버와 제2공정 챔버에 공급되는 단위 시간당 공급 유량의 편차를 해석한 그래프이다.
1 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of a general substrate processing device;
Figure 2 is a graph analyzing the deviation of the supply flow rate per unit time supplied to the first process chamber and the second process chamber when there is a defect in the first gas supply pipe of Figure 1
3 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is an enlarged view of part 'A' of Figure 3,
Figure 5 is a schematic diagram showing a configuration for heating process gas in the process of supplying process gas from one gas source to different process chambers;
Figure 6 is a graph showing analysis data in which process gas is supplied in a heated state according to the configuration of Figure 5;
Figure 7 is a graph analyzing the deviation of the supply flow rate per unit time supplied to the first process chamber and the second process chamber when the same defect as in Figure 2 is in the first gas supply pipe.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted to make the gist of the present invention clear.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, 외부와 격리된 내부 공간(S1, S2)이 마련된 한 쌍의 제1공정 챔버(110) 및 제2공정 챔버(210)와, 공정 챔버(110, 210)의 상측에서 공정 가스를 하방으로 공급하는 샤워 헤드(120, 220)와, 샤워 헤드(120, 220)의 하측에 배치되고 상면에 기판(W)을 지지하는 기판 지지대(130, 230)와, 내부 공간(S1, S2)으로부터 가스의 배출 통로(px)를 형성하는 배출 부재(140, 240)와, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 제1공정 챔버(110)의 제1샤워 헤드(120)와 제2공정 챔버(210)의 제2샤워헤드(220)에 공정 가스를 각각 공급하는 제1가스 공급관(190)과 제2가스 공급관을 포함하여 구성되며, 제1공정 챔버 유닛(100)와 제2공정 챔버유닛(200)에서 각각 기판의 동일한 처리 공정이 행해지도록 구성된다. As shown in Figures 3 and 4, the substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a pair of first process chambers 110 provided with internal spaces (S1 and S2) isolated from the outside. and a second process chamber 210, a shower head 120, 220 that supplies process gas downward from the upper side of the process chamber 110, 210, and a shower head disposed below the shower head 120, 220 and on the upper surface. Substrate supports (130, 230) supporting the substrate (W), discharge members (140, 240) forming gas discharge passages (px) from the internal spaces (S1, S2), and one gas source (G) The first gas supply pipe 190 and the second gas supply the process gas to the first shower head 120 of the first process chamber 110 and the second shower head 220 of the second process chamber 210, respectively. It is configured to include a supply pipe, and is configured to perform the same processing process for the substrate in each of the first process chamber unit 100 and the second process chamber unit 200.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '제2~'라는 명칭은 도면에 예시된 실시예의 제1공정 챔버 유닛(100) 이외의 다른 하나인 제2공정 챔버 유닛(200)의 구성들(210, 220, 230, P2, B2, E2,..)을 지칭하기로 한다. 다만, 편의상 어느 하나의 구성 요소(예를 들어, '기판 지지대')에 각각 제1공정 챔버 유닛(100)과 제2공정 챔버 유닛(200)의 해당 구성 요소의 도면 부호를 함께 기재(예를 들어, (120, 220))하면, 제1공정 챔버유닛(100)의 구성요소(예를 들어, 기판 지지대(120))와 제2공정 챔버유닛(200)의 구성요소(예를 들어, 제2기판 지지대(220))를 함께 지칭하는 것으로 본다.The name 'second ~' described in the present specification and patent claims refers to the configurations 210 and 220 of the second process chamber unit 200, which is other than the first process chamber unit 100 of the embodiment illustrated in the drawing. , 230, P2, B2, E2,..). However, for convenience, the reference numerals of the corresponding components of the first process chamber unit 100 and the second process chamber unit 200 are indicated for each component (e.g., 'substrate support') (e.g. For example, at (120, 220), a component of the first process chamber unit 100 (e.g., substrate support 120) and a component of the second process chamber unit 200 (e.g., It is considered to refer to the two substrate supports (220) together.

상기 공정 챔버(110, 210)는 외기와 차단되어 격리된 내부 공간(S1, S2)을 형성하며, 기판(W)의 처리 공정 중에 대기압 보다 낮은 진공 상태로 유지된다. 이를 위하여, 공정 챔버(110, 210)에는 내부 압력을 제어하는 압력 조절부(미도시)와, 내부 온도를 제어하는 온도 조절부(미도시)가 구비될 수 있다. The process chambers 110 and 210 form isolated interior spaces S1 and S2 that are blocked from external air, and are maintained in a vacuum state lower than atmospheric pressure during the processing of the substrate W. To this end, the process chambers 110 and 210 may be equipped with a pressure controller (not shown) that controls the internal pressure and a temperature controller (not shown) that controls the internal temperature.

내부 공간(S1, S2)은 처리 공정이 행해지는 기판의 형상에 대응하여 형성된다. 예를 들어, 원형 디스크 형상의 기판(W)에 대한 처리 공정이 행해지면, 내부 공간(S1, S2)은 원형 실린더 형태로 형성되어, 공정 챔버(110, 210)의 측면(110i, 210i)은 원형 단면을 형성하고, 공정 챔버(110, 210)의 측면 둘레 방향은 원주 방향을 이루게 된다. The internal spaces S1 and S2 are formed corresponding to the shape of the substrate on which the processing process is performed. For example, when a processing process is performed on a circular disk-shaped substrate W, the internal spaces S1 and S2 are formed in the shape of a circular cylinder, and the side surfaces 110i and 210i of the process chambers 110 and 210 are It forms a circular cross-section, and the side circumferential direction of the process chambers 110 and 210 forms a circumferential direction.

도면에 도시되지 않았지만, 공정 챔버(110, 210)의 내부 공간(S1, S2)에 RF 전원을 공급하는 RF 전원 인가부를 더 포함하여 구성된다. 여기서, 전원의 주파수는 13.56MHz~27.12MHz이고, 펄스 주파수는 10~100kHz인 것이 바람직하지만, 이에 국한되지 않는다. RF 전원 인가부는 RF 전력을 상부 전극에 공급하여, 기판 지지대(130, 230)에 형성된 하부 전극과의 사이에서 플라즈마를 생성한다. Although not shown in the drawings, it further includes an RF power supply unit that supplies RF power to the internal spaces S1 and S2 of the process chambers 110 and 210. Here, the frequency of the power source is preferably 13.56 MHz to 27.12 MHz, and the pulse frequency is preferably 10 to 100 kHz, but is not limited thereto. The RF power application unit supplies RF power to the upper electrode and generates plasma between the lower electrodes formed on the substrate supports 130 and 230.

상기 샤워 헤드(120, 220)는 가스 공급원(150, 250)로부터 공급되는 공정 가스를 기판(W)에 균일하게 공급한다. 이를 위하여, 샤워 헤드(120, 220)는 기판(W)의 형상이 원판 형태이면, 가스를 공급하는 공급구도 원판 형태로 분포하게 배열된다. 그리고, 가스 공급원(150, 250)로부터 공급(91)되는 공정 가스가 균일하게 분포된 상태로, 샤워 헤드(120, 220)의 분사공(132, 232)을 통해 기판(W)에 공급(92)되도록 한다. The shower heads 120 and 220 uniformly supply the process gas supplied from the gas sources 150 and 250 to the substrate W. To this end, if the shape of the substrate W of the shower heads 120 and 220 is disk-shaped, the supply ports for supplying gas are also arranged in a disk-shaped manner. Then, the process gas supplied 91 from the gas supply source 150, 250 is uniformly distributed and supplied 92 to the substrate W through the injection holes 132, 232 of the shower head 120, 220. ).

기판(W)의 표면에 절연막을 성막하는 증착 단계에서는, 샤워 헤드(120, 220)를 통해 소스(source) 가스와 반응 가스가 공급되며, 필요에 따라 캐리어 가스가 공급될 수 있다. 그리고, 후술하는 RF전원 인가부에 의해 샤워 헤드(120, 220)에 형성된 플라즈마 전극에 RF전력이 인가되고, 샤워 헤드(120, 220)에 의해 공정 가스가 공급되면서, 샤워 헤드(120, 220)와 기판(W)의 사이에 플라즈마를 생성한다. In the deposition step of forming an insulating film on the surface of the substrate W, a source gas and a reaction gas are supplied through the shower heads 120 and 220, and a carrier gas may be supplied as needed. Then, RF power is applied to the plasma electrode formed in the shower heads 120 and 220 by an RF power application unit described later, and process gas is supplied by the shower heads 120 and 220, thereby forming the shower heads 120 and 220. Plasma is generated between the and the substrate (W).

샤워 헤드(120, 220)는 도전성 재료로 형성되어 RF전원 인가부로부터 RF전력이 인가되는 상부 전극으로 작용할 수 있으며, 샤워 헤드(120, 220)와 별개로 상부 전극이 샤워 헤드(120, 220)에 설치될 수도 있다. The shower heads 120 and 220 are formed of a conductive material and can act as an upper electrode to which RF power is applied from the RF power applicator. Separately from the shower heads 120 and 220, the upper electrode is connected to the shower heads 120 and 220. It may also be installed in .

상기 기판 지지대(130, 230)는 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어, 공정 챔버(110, 210)에 기판(W)이 유입되면 기판(W)을 거치시키고, 샤워 헤드(120, 220)의 저면까지의 거리를 정해진 값으로 유지하여, 샤워 헤드(120, 220)를 통해 공급되는 공정 가스가 기판(W)의 판면 전체에 걸쳐 균일하게 접촉하도록 한다.The substrate supports 130 and 230 are installed to be movable in the up and down direction, so that when the substrate W is introduced into the process chamber 110 and 210, the substrate W is mounted on the bottom surface of the shower head 120 and 220. The distance to is maintained at a predetermined value so that the process gas supplied through the shower heads 120 and 220 uniformly contacts the entire surface of the substrate W.

기판 지지대(130, 230)에 거치되는 기판(W)은 절연막이 성막되기 위하여 도전성 재료로 형성된 금속층이 일부 이상 외부에 드러난 상태로 형성될 수 있다. 여기서, 금속층은 텅스텐 등 다양한 소재로 형성될 수 있고, 전기 전도성이 우수한 구리(Cu)로 형성될 수도 있다. 기판(W)의 금속층 상에 증착되는 절연막으로는 SiN막, SiCN 막, 산화물층 막 등이 형성될 수 있다. The substrate W mounted on the substrate supports 130 and 230 may be formed with at least a portion of a metal layer made of a conductive material exposed to the outside in order to form an insulating film. Here, the metal layer may be formed of various materials such as tungsten, or may be formed of copper (Cu), which has excellent electrical conductivity. The insulating film deposited on the metal layer of the substrate W may be a SiN film, a SiCN film, an oxide layer film, or the like.

기판 지지대(130, 230)도 역시 처리 공정이 행해지는 기판의 형상에 대응하여 형성된다. 예를 들어, 원형 디스크 형상의 기판(W)에 대한 처리 공정이 행해지면, 기판 지지대(130, 230)는 원반 형태로 기판(W)을 지지하도록 형성되며, 공정 챔버(110, 210)의 측면(110i, 210i)과 기판 지지대(130, 230)의 사이 간격은 둘레 방향을 따라 일정한 치수로 정해진다.The substrate supports 130 and 230 are also formed to correspond to the shape of the substrate on which the processing process is performed. For example, when a processing process is performed on a circular disk-shaped substrate (W), the substrate supports (130, 230) are formed to support the substrate (W) in a disk shape, and are positioned on the sides of the process chambers (110, 210). The distance between (110i, 210i) and the substrate supports (130, 230) is set to a constant dimension along the circumferential direction.

배출 부재(140, 240)는 공정 챔버(110, 210)의 배출구(10x)로부터 연장된 배출 채널(px)을 형성한다. 도면에 예시된 바와 같이, 배출구(10x)는 공정 챔버(110, 210)의 바닥면에 형성될 수도 있으며, 공정 챔버(110, 210)의 측면에 형성될 수도 있다.The outlet members 140 and 240 form an outlet channel px extending from the outlet 10x of the process chambers 110 and 210 . As illustrated in the drawing, the outlet 10x may be formed on the bottom of the process chambers 110 and 210 or on the side of the process chambers 110 and 210.

상기 가스 공급관(190, 290)은 하나의 가스 공급원(G)으로부터 각 공정 챔버(110, 210)의 내부 공간(S1, S2)으로 공정 가스를 이송하여, 샤워 헤드(120, 220)를 통해 기판 지지대(130, 230)에 거치된 기판(W)의 상측에 공정 가스를 공급할 수 있도록 한다. The gas supply pipes 190 and 290 transport the process gas from one gas source (G) to the internal spaces (S1 and S2) of each process chamber (110 and 210) to the substrate through the shower heads (120 and 220). Process gas can be supplied to the upper side of the substrate W mounted on the supports 130 and 230.

여기서, 샤워 헤드(120, 220)의 상측에는 상부 전극에 RF전력을 인가하는 RF 전원인가부와 임피던스 매칭기가 설치되어 있고, 경우에 따라서는 클리닝 라디칼을 공급하는 원격 플라즈마 소스(RPS)가 설치되므로, 가스 공급원(G)은 공정 챔버(110, 210) 중 어느 하나 이상의 하측에 배치되는 것이 바람직하다. Here, an RF power supply unit and an impedance matcher are installed on the upper side of the shower heads 120 and 220 to apply RF power to the upper electrode, and in some cases, a remote plasma source (RPS) that supplies cleaning radicals is installed. , the gas source G is preferably disposed below one or more of the process chambers 110 and 210.

가스 공급관(190, 290)은 제1공정 챔버(110)에 공정 가스를 공급하는 제1가스 공급관(190)과, 제2공정 챔버(210)에 공정 가스를 공급하는 제2가스 공급관(290)으로 이루어진다. 여기서, 제1가스 공급관(190)은, 상방으로 일직선 형태로 수직 연장되어 제1공정 챔버(110)와 제2공정 챔버(210)의 사이에서 이들(110, 210)을 형성하는 챔버 바디(c10)를 관통하는 제1연직 공급관(191)와, 제1연직 공급관(191)의 상단의 T자형 커넥터(195)로부터 절곡된 경로로 제1공정 챔버(110)의 상측을 향하여 수평 연장된 제1수평 공급관(192)을 포함한다. 그리고, 제2가스 공급관(290)은, 상방으로 일직선 형태로 수직 연장되어 챔버 바디(c10)를 관통하는 제2연직 공급관(291)와, 제2연직 공급관(291)의 상단의 T자형 커넥터(295)로부터 절곡된 경로로 제2공정 챔버(210)의 상측을 향하여 수평 연장된 제2수평 공급관(292)을 포함한다. The gas supply pipes 190 and 290 include a first gas supply pipe 190 that supplies process gas to the first process chamber 110, and a second gas supply pipe 290 that supplies process gas to the second process chamber 210. It consists of Here, the first gas supply pipe 190 extends vertically upward in a straight line to form chamber bodies 110 and 210 between the first process chamber 110 and the second process chamber 210 (c10). ) and a first vertical supply pipe 191 passing through the first vertical supply pipe 191, extending horizontally toward the upper side of the first process chamber 110 in a bent path from the T-shaped connector 195 at the top of the first vertical supply pipe 191. Includes a horizontal supply pipe (192). And, the second gas supply pipe 290 includes a second vertical supply pipe 291 that extends vertically upward in a straight line and penetrates the chamber body (c10), and a T-shaped connector at the top of the second vertical supply pipe 291 ( It includes a second horizontal supply pipe 292 extending horizontally toward the upper side of the second process chamber 210 in a bent path from 295).

이 때, 제1가스 공급관(190)과 제2가스 공급관(290)은 동일한 가스 공급원(G)으로부터 공정 가스를 공급받으므로, 동일한 공정 가스가 이송된다. 도3에 도시된 바와 같이, 가스 공급원(G)으로부터 하나의 공통 관로(90)를 통해 공정 가스가 이송(y)되기 시작하며, 공통 관로(90)는 제1가스 공급관(190)과 제2가스 공급관(290)으로 분기되어 챔버 바디(c10)를 관통한다. 다만, 본 발명은 도면에 예시된 공통 관로(90)가 구비되는 구성에 국한되지 않으며, 도1에 도시된 바와 같이, 가스 공급원(G)에서부터 서로 별개의 연직 공급관으로 연장되는 구성을 포함한다.At this time, since the first gas supply pipe 190 and the second gas supply pipe 290 receive process gas from the same gas source (G), the same process gas is transferred. As shown in Figure 3, the process gas begins to be transferred (y) from the gas source (G) through one common pipe 90, and the common pipe 90 includes the first gas supply pipe 190 and the second gas supply pipe 190. It branches off into the gas supply pipe 290 and penetrates the chamber body (c10). However, the present invention is not limited to the configuration provided with the common pipe 90 illustrated in the drawing, and includes a configuration extending from the gas source G to separate vertical supply pipes, as shown in FIG. 1.

한편, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '연직 공급관(191, 291)'이라는 용어는 가스 공급원(G)에서 고정 블록(88)의 상측까지 하나의 배관으로 연결되는 구성을 포함하지만, 이에 국한되지 않으며, 챔버 바디(c10)나 고정 블록(88)을 관통하는 부분 중 어느 하나 이상이 관통공으로 형성되어 배관 형태의 다른 부분과 연결되는 구성을 포함하는 것으로 정의한다. 이를 통해, 챔버 바디(c10)를 관통하는 동안에 공정 가스로의 열전달이 원활히 이루어져, 공정 챔버(110, 210)의 상측에 별도의 가열 수단이 없더라도 적정한 온도 범위로 가열된 상태의 공정 가스를 공정 챔버(110, 210)의 내부 공간(S1, S2)에 공급하는 것이 가능해진다. Meanwhile, the term 'vertical supply pipe (191, 291)' described in the present specification and patent claims includes, but is not limited to, a configuration connected by a single pipe from the gas source (G) to the upper side of the fixed block (88). It is defined as including a configuration in which at least one part penetrating the chamber body c10 or the fixed block 88 is formed as a through hole and connected to another part of the pipe. Through this, heat transfer to the process gas is smoothly achieved while penetrating the chamber body c10, so that the process gas heated to an appropriate temperature range is supplied to the process chamber ( It becomes possible to supply to the internal spaces (S1, S2) of 110, 210).

즉, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(291)이 챔버 바디(c10)를 관통하는 부분은 챔버 바디(c10)에 연직 방향으로 관통하도록 형성된 연직 관통공(xx)으로 형성되고, 챔버 바디(c10)의 연직 관통공(xx)의 상,하측에는 연직 관통공(xx)에 연결된 배관으로 형성된다. 이를 통해, 고온의 챔버 바디(c10)를 통과하는 공정 가스는 챔버 바디(c10)로부터 열을 전달받아 별도의 가열 수단이 없더라도 충분히 높은 온도로 가열된다. That is, according to a preferred embodiment of the present invention, the portion where the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 291 penetrate the chamber body (c10) is formed to penetrate the chamber body (c10) in the vertical direction. It is formed as a through hole (xx), and the upper and lower sides of the vertical through hole (xx) of the chamber body (c10) are formed with pipes connected to the vertical through hole (xx). Through this, the process gas passing through the high temperature chamber body c10 receives heat from the chamber body c10 and is heated to a sufficiently high temperature even without a separate heating means.

다시 말하면, 제1가스 공급관(190)과 제2가스 공급관(290)은 챔버 바디(c10)를 통과하는 영역(A2)에서 가스 공급원(G)으로부터 공급(y)되는 저온의 공정 가스에 비하여 높은 온도의 챔버 바디(c10)로부터 열(Qb)을 전달받아, 챔버 바디(c10)의 저면(10s)에 도달하기 이전의 영역(A1)에서의 낮은 온도에 비하여 높은 온도로 가열된다. In other words, the first gas supply pipe 190 and the second gas supply pipe 290 have a higher temperature than the low-temperature process gas supplied (y) from the gas source (G) in the area (A2) passing through the chamber body (c10). Heat Qb is transferred from the temperature chamber body c10, and is heated to a higher temperature than the low temperature in the area A1 before reaching the bottom surface 10s of the chamber body c10.

이는, 공정 챔버(110, 210)에서 기판 처리 공정 중에 발생되는 플라즈마로 인하여 챔버 바디(c10)가 고온(예를 들어, 130℃ 내지 180℃)으로 유지되므로, 가스 공급관(190, 290)을 통해 이송되는 공정 가스가 각각의 가스 공급관(190, 290)이 챔버 바디(c10)를 관통하는 부분을 통과하면서 챔버 바디(c10)로부터 열(Qb)을 공급받아, 별도의 가열 수단이 없이도, 챔버 바디(c10)의 하측 영역(A1)에서 저온(예를 들어, 20℃ 내지 35℃)으로 공급(y)된 공정 가스가 챔버 바디(c10)의 상측 영역(A3)에서 각 공정 챔버(110, 210)의 샤워 헤드(120, 130)에 공급(y12, y22)되는 최종 온도는 기판 처리 공정에 적합한 온도 범위(예를 들어, 약 80℃ 내지 120℃)로 유지하는 것이 가능해진다. This is because the chamber body (c10) is maintained at a high temperature (e.g., 130°C to 180°C) due to the plasma generated during the substrate processing process in the process chambers 110 and 210, through the gas supply pipes 190 and 290. As the transported process gas passes through the portion where each gas supply pipe 190, 290 penetrates the chamber body c10, it receives heat Qb from the chamber body c10, thereby heating the chamber body without a separate heating means. The process gas supplied (y) at a low temperature (e.g., 20°C to 35°C) from the lower area (A1) of (c10) is supplied to each process chamber (110, 210) in the upper area (A3) of the chamber body (c10). ) It is possible to maintain the final temperature supplied to the shower heads 120 and 130 (y12, y22) in a temperature range suitable for the substrate processing process (for example, about 80°C to 120°C).

만일, 가스 공급관(190, 290)이 공통 관로(90)로부터 분기되지 않은 상태로 챔버 바디(c10)를 관통하면, 제1공정 챔버(110)와 제2공정 챔버(210)에 공급되는 공정 가스의 합이 모두 하나의 관로를 통해 이송되므로, 챔버 바디(c10)를 통과하는 동안에 충분히 열을 공급받지 못하므로, 공정 챔버(110, 210)의 하측에 별도의 가열 수단을 구비해야 하는 번거로움이 수반되므로 바람직하지 않다. 한편, 샤워 헤드(120, 220)의 상측에는 RF전원 인가부, 임피던스 매칭부 등이 설치되어야 하고, 가스 공급관이 분기되어야 하므로, 샤워 헤드(120, 220)의 상측의 영역(A3)에 가열 수단을 구비하는 것은 매우 어려우므로, 하나의 공통 관로로 가스 공급원(G)으로부터 챔버 바디(c10)의 상측까지 연장되는 것은 효율적이지 못하다. 따라서, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 공정 챔버(110, 210)의 개수에 부합하는 개수의 연직 공급관(191, 291)이 고온의 챔버 바디(c10)를 관통하는 형태로 구성되는 것이 바람직하다. If the gas supply pipes 190 and 290 pass through the chamber body c10 without branching from the common pipe 90, the process gas supplied to the first process chamber 110 and the second process chamber 210 Since the sum of all is transported through one pipe, sufficient heat is not supplied while passing through the chamber body (c10), so there is the inconvenience of having to provide a separate heating means on the lower side of the process chambers (110, 210). It is undesirable because it involves Meanwhile, an RF power supply unit, an impedance matching unit, etc. must be installed on the upper side of the shower heads (120, 220), and the gas supply pipe must be branched, so a heating means is installed in the area (A3) on the upper side of the shower heads (120, 220). Since it is very difficult to provide, it is not efficient to extend from the gas source (G) to the upper side of the chamber body (c10) with one common pipe. Therefore, it is preferable that a number of vertical supply pipes 191 and 291 corresponding to the number of process chambers 110 and 210 from one gas source G are configured to penetrate the high temperature chamber body c10.

이와 같은 사실은, 도6에 도시된 온도 해석 그래프를 통해 확인할 수 있다. 즉, 가스 공급원(G)에서 공급되는 공정 가스의 온도는 26.34℃이지만, 챔버 바디(c10)를 각각 2개의 연직 공급관(191, 291)으로 통과한 상태에서는 약 120℃로 가열되고, 샤워 헤드(120, 220)와 연결되는 공정 챔버(110, 210)의 상측에서는 공정 가스의 온도가 대략 100℃ 내지 110℃라는 것을 확인할 수 있다.This fact can be confirmed through the temperature analysis graph shown in Figure 6. That is, the temperature of the process gas supplied from the gas source G is 26.34°C, but when it passes through the chamber body c10 through the two vertical supply pipes 191 and 291, it is heated to about 120°C, and the shower head ( It can be seen that the temperature of the process gas is approximately 100°C to 110°C on the upper side of the process chambers 110 and 210 connected to the 120 and 220).

한편, 제1가스 공급관(190)과 제2가스 공급관(290)은 서로 분리된 형태로 챔버 바디(c10)를 관통하도록 연직 방향으로 뻗어 형성되지만, 챔버 바디(c10)를 관통한 상측에서 제1가스 공급관(190)과 제2가스 공급관(290)을 연통시키는 연결관(300)이 구비된다. Meanwhile, the first gas supply pipe 190 and the second gas supply pipe 290 are formed in a separate form and extend vertically to penetrate the chamber body c10, but the first gas supply pipe 290 is formed on the upper side penetrating the chamber body c10. A connection pipe 300 is provided to communicate the gas supply pipe 190 and the second gas supply pipe 290.

이는, 동일한 치수로 연직 공급관(191, 291)을 제작하고자 하였더라도, 공차 범위 내에서 형상의 차이가 존재하고, 특히, 연직 공급관(191, 291)이 가스 공급원(G)으로부터 챔버 바디(c10)와 연결되는 부분과 고정 블록(88)을 관통하는 부분에서의 조립 상태에 있어서 차이가 발생된다. 이로 인하여, 제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(291)에서의 공정 가스의 유동을 방해하는 유동 저항이 서로 차이가 생기며, 이에 따라, 제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(291)을 각각 통과하여 고정 블록(88)의 상측에 도달(y11, y21)한 공정 가스의 단위 시간당 공급량이 서로 차이가 생길 수 있다. This means that even if the vertical supply pipes 191 and 291 were intended to be manufactured with the same dimensions, there is a difference in shape within the tolerance range, and in particular, the vertical supply pipes 191 and 291 are connected to the chamber body c10 from the gas source G. There is a difference in the assembled state of the connected portion and the portion penetrating the fixing block 88. As a result, there is a difference in the flow resistance that impedes the flow of process gas in the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 291, and accordingly, the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 291 The supply amount per unit time of the process gas that passes through 291 and reaches the upper side of the fixed block 88 (y11, y21) may be different.

제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(291)의 상단부에서 단위 시간당 공정 가스의 공급 유량의 편차는 압력의 편차를 야기하게 되며, 이로 인하여, 제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(291)의 상단을 연결하는 연결관(300)을 통해 압력의 편차를 보상하도록 단위 시간당 공급 유량이 높은 쪽에서 단위 시간당 공급 유량이 낮은 쪽으로 공정 가스의 유동(yy)이 연결관(300)에서 발생된다. Deviation in the supply flow rate of the process gas per unit time at the upper ends of the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 291 causes pressure variation, and as a result, the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 291 The flow (yy) of the process gas is changed from the side with a high supply flow rate per unit time to the side with a low supply flow rate per unit time in the connection pipe 300 to compensate for the deviation in pressure through the connection pipe 300 connecting the upper end of the supply pipe 291. occurs.

이를 통해, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(291)의 상단에 도달한 상태에서의 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량의 편차가 있더라도, 연결관(300)에 의해 각 연직 공급관(191, 291)의 상단에서의 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량의 차이가 크게 줄어들기 때문에, 제1기판의 처리 공정이 행해지는 제1공정 챔버(110)와 제2기판의 처리 공정이 행해지는 제2공정 챔버(210)에 공급(y12, y22)되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량이 균일한 상태로 볼 수 있을 정도로 동일해진다. 따라서, 서로 다른 2개의 공정 챔버(110, 210)에서 동일한 기판 처리 공정이 행해지도록 하기 위한 공정 가스의 공급량 측면을 만족시킬 수 있게 된다. Through this, even if there is a deviation in the supply flow rate of the process gas per unit time when it reaches the top of the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 291 from one gas source (G), the connection pipe 300 ), the difference in the supply flow rate per unit time of the process gas at the top of each vertical supply pipe 191, 291 is greatly reduced, so the first process chamber 110 and the second substrate in which the treatment process of the first substrate is performed The supply flow rate per unit time of the process gases (y12, y22) supplied to the second process chamber 210 where the treatment process is performed becomes the same to the extent that it can be considered to be uniform. Accordingly, it is possible to satisfy the supply amount of process gas for performing the same substrate processing process in two different process chambers 110 and 210.

이와 같은 사실은 도2 및 도7에 도시된 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량에 관한 시뮬레이션 해석결과 그래프를 통해 확인할 수 있다. 즉, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 2개의 연직 공급관(191, 192)의 상단에 도달한 상태에서 연결관(300)이 없이 곧바로 공정 가스를 공정 챔버(110, 210)로 공급하되, 이중 하나의 제1연직 공급관(191)에 결함(defect)이 발생된 경우에, 제1공정 챔버(110)와 제2공정 챔버(210)에 공급되는 단위시간당 공급유량은 10.126%만큼의 차이가 있었다(도2).This fact can be confirmed through the simulation analysis result graph regarding the supply flow rate of the process gas per unit time shown in Figures 2 and 7. That is, when the top of the two vertical supply pipes 191 and 192 is reached from one gas source (G), the process gas is supplied directly to the process chambers 110 and 210 without the connection pipe 300, and one of them is supplied directly to the process chambers 110 and 210. When a defect occurred in the first vertical supply pipe 191, there was a difference of 10.126% in the supply flow rate per unit time supplied to the first process chamber 110 and the second process chamber 210 ( Figure 2).

그러나, 즉, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 2개의 연직 공급관(191, 192)의 상단을 연결관(300)으로 연결하고, 이들(191, 192)의 상단으로부터 공정 챔버(110, 210)까지 수평 공급관(192, 292)으로 공정 가스를 공급하되, 이중 하나의 제1연직 공급관(191)에 동일한 결함(defect)이 발생된 경우에, 연결관(300)에서의 유동이 발생되면서, 제1공정 챔버(110)와 제2공정 챔버(210)에 공급되는 단위시간당 공급유량은 1.12%만큼의 차이로 크게 줄었음을 확인하였다(도7). 즉, 연직 공급관(191, 192)의 상단을 연결관(300)으로 연결하는 구성에 의해 공정 챔버(110, 210)에 공급하는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량의 편차를 10.126%에서 1.12%로 약 1/10정도로 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.However, that is, the upper ends of the two vertical supply pipes 191 and 192 from one gas source G are connected to the connecting pipe 300, and from the upper ends of these 191 and 192 to the process chambers 110 and 210. Process gas is supplied through horizontal supply pipes 192 and 292, but when the same defect occurs in one of the first vertical supply pipes 191, flow occurs in the connection pipe 300, and the first vertical supply pipe 191 It was confirmed that the supply flow rate per unit time supplied to the process chamber 110 and the second process chamber 210 was greatly reduced with a difference of 1.12% (FIG. 7). That is, by connecting the upper ends of the vertical supply pipes 191 and 192 with the connection pipe 300, the deviation of the supply flow rate per unit time of the process gas supplied to the process chambers 110 and 210 is reduced from 10.126% to 1.12%. It was confirmed that it could be greatly reduced to about 1/10.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, 하나의 가스 공급원(G)으로부터 공정 가스가 제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(291)에 서로 다른 단위 시간당 공급량으로 공급되더라도, 제1연직 공급관(191)과 제2연직 공급관(192)을 서로 연통시키는 연결관(300)을 통해 제1공정 챔버(210)와 제2공정 챔버(210)에 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량의 편차를 최소화하여, 제1공정 챔버와 제2공정 챔버에 공급되는 공정 가스의 단위 시간당 공급 유량을 허용 범위 이내에서 균일하게 조절하여, 서로 다른 공정 챔버에서의 기판 처리 공정을 동일하게 행할 수 있게 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention configured as described above is configured to supply process gas from one gas source G to the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 291 in different units. Even though it is supplied at an hourly supply, it is supplied to the first process chamber 210 and the second process chamber 210 through the connection pipe 300 that communicates the first vertical supply pipe 191 and the second vertical supply pipe 192 with each other. Processing of substrates in different process chambers by minimizing the deviation of the supply flow rate per unit time of the process gas and uniformly adjusting the supply flow rate per unit time of the process gas supplied to the first process chamber and the second process chamber within the allowable range. The advantageous effect of ensuring that the process can be performed identically can be achieved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 실시예의 구성의 조합을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to preferred embodiments, but those skilled in the art will understand the configuration of the embodiments according to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that the combination of can be modified and changed in various ways.

1: 기판 처리 장치 100: 제1공정 챔버 유닛
110: 제1공정 챔버 120: 제1샤워 헤드
130: 제1기판 지지대 190: 제1가스 공급관
191: 제1연직 공급관 192: 제1수평 공급관
200: 제2공정 챔버 유닛 210: 제2공정 챔버
220: 제2샤워 헤드 230: 기판 지지대
290: 제2가스 공급관 291: 제2연직 공급관
292: 제2수평 공급관 300: 연결관
1: Substrate processing device 100: First process chamber unit
110: first process chamber 120: first shower head
130: First substrate support 190: First gas supply pipe
191: first vertical supply pipe 192: first horizontal supply pipe
200: second process chamber unit 210: second process chamber
220: second shower head 230: substrate support
290: Second gas supply pipe 291: Second vertical supply pipe
292: second horizontal supply pipe 300: connector

Claims (8)

제1내부 공간에 배치된 제1기판의 상측에 공정 가스를 공급하여 상기 제1기판의 처리 공정이 행해지는 제1공정 챔버와;
제2내부 공간에 배치된 제2기판의 상측에 공정 가스를 공급하여 상기 제2기판의 처리 공정이 행해지고, 상기 제1공정 챔버와 나란이 배치된 제2공정 챔버와;
가스 공급원으로부터 공정 가스를 상기 제1공정 챔버로 공급하는 제1가스 공급관과;
상기 가스 공급원으로부터 공정 가스를 상기 제2공정 챔버로 공급하는 제2가스 공급관과;
상기 제1가스 공급관과 상기 제2가스 공급관을 연통시키는 연결관을;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
a first process chamber in which processing of the first substrate is performed by supplying process gas to an upper side of the first substrate disposed in the first internal space;
a second process chamber arranged side by side with the first process chamber, wherein a processing process for the second substrate is performed by supplying a process gas to an upper side of the second substrate disposed in a second internal space;
a first gas supply pipe supplying process gas from a gas source to the first process chamber;
a second gas supply pipe supplying process gas from the gas source to the second process chamber;
a connection pipe communicating the first gas supply pipe and the second gas supply pipe;
A substrate processing device comprising:
제 1항에 있어서,
상기 가스 공급원은 상기 제1공정 챔버와 상기 제2공정 챔버 중 어느 하나 이상의 하측에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to clause 1,
A substrate processing apparatus, wherein the gas source is disposed below one or more of the first process chamber and the second process chamber.
제 2항에 있어서,
상기 제1가스 공급관과 상기 제2가스 공급관은 상기 제1공정 챔버와 상기 제2공정 챔버의 사이에 배치된 챔버 바디를 관통하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to clause 2,
The first gas supply pipe and the second gas supply pipe pass through a chamber body disposed between the first process chamber and the second process chamber.
제 3항에 있어서,
상기 제1가스 공급관은, 상방으로 일직선 형태로 수직 연장되어 상기 챔버 바디를 관통하는 제1연직 공급관와, 상기 제1연직 공급관의 상단으로부터 절곡된 경로로 상기 제1공정 챔버의 상측으로 수평 연장된 제1수평 공급관으로 이루어지고;
상기 제2가스 공급관은, 상기 가스 공급원으로부터 상방으로 일직선 형태로 연장되어 상기 챔버 바디를 관통하는 제2연직 공급관와, 상기 제2연직 공급관의 상단으로부터 절곡된 경로로 상기 제2공정 챔버의 상측으로 수평 연장된 제2수평 공급관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to clause 3,
The first gas supply pipe includes a first vertical supply pipe that extends vertically upward in a straight line and penetrates the chamber body, and a first gas supply pipe that extends horizontally to the upper side of the first process chamber in a bent path from the upper end of the first vertical supply pipe. 1 consists of a horizontal supply pipe;
The second gas supply pipe includes a second vertical supply pipe extending in a straight line upward from the gas source and penetrating the chamber body, and a path bent from the upper end of the second vertical supply pipe horizontally to the upper side of the second process chamber. A substrate processing device comprising an extended second horizontal supply pipe.
제 4항에 있어서,
상기 제1연직 공급관과 상기 제2연직 공급관이 상기 챔버 바디를 관통하는 부분은 상기 챔버 바디를 연직 방향으로 관통하는 연직 관통공으로 형성되고, 상기 챔버 바디의 상,하측에는 배관이 상기 연직 관통공에 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to clause 4,
The portion where the first vertical supply pipe and the second vertical supply pipe penetrate the chamber body is formed as a vertical through hole that penetrates the chamber body in a vertical direction, and pipes are connected to the vertical through hole on the upper and lower sides of the chamber body. A substrate processing device characterized in that it is formed by being connected.
제 4항에 있어서,
상기 연결관은 상기 제1연직 공급관의 상단과 상기 제2연직 공급관의 상단을 연결하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to clause 4,
The connection pipe is a substrate processing device characterized in that it connects an upper end of the first vertical supply pipe and an upper end of the second vertical supply pipe.
제 3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1가스 공급관과 상기 제2가스 공급관은 상기 챔버 바디를 통과하면서 상기 가스 공급원으로부터 공급되는 공정 가스에 비하여 높은 온도의 상기 챔버 바디와 열교환하여, 상기 제1공정 챔버와 상기 제2공정 챔버에 미리 정해진 온도 범위로 상기 공정 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to any one of claims 3 to 6,
The first gas supply pipe and the second gas supply pipe pass through the chamber body and exchange heat with the chamber body at a higher temperature than the process gas supplied from the gas source, thereby supplying gas to the first process chamber and the second process chamber. A substrate processing device, characterized in that the process gas is supplied in a predetermined temperature range.
제 7항에 있어서,
상기 챔버 바디의 온도는 130℃ 내지 180℃로 유지되고, 상기 챔버 바디의 하측은 20℃ 내지 35℃로 유지되며, 상기 챔버 바디의 상측은 가열 수단이 구비되지 않으며, 상기 제1공정 챔버와 상기 제2공정 챔버에 공급되는 상기 공정 가스는 80℃ 내지 120℃의 온도인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to clause 7,
The temperature of the chamber body is maintained at 130°C to 180°C, the lower side of the chamber body is maintained at 20°C to 35°C, the upper side of the chamber body is not provided with a heating means, and the first process chamber and the A substrate processing apparatus, wherein the process gas supplied to the second process chamber has a temperature of 80°C to 120°C.
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