WO2010087638A2 - Batch-type substrate-processing apparatus - Google Patents

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WO2010087638A2
WO2010087638A2 PCT/KR2010/000540 KR2010000540W WO2010087638A2 WO 2010087638 A2 WO2010087638 A2 WO 2010087638A2 KR 2010000540 W KR2010000540 W KR 2010000540W WO 2010087638 A2 WO2010087638 A2 WO 2010087638A2
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gas supply
injection
substrate
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허관선
위광희
조재현
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주식회사 테라세미콘
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    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection

Definitions

  • the present invention relates to a batch substrate processing apparatus. More specifically, a plurality of substrates can be simultaneously processed and substrate processing is performed on substrates in which a gas supply pipe and a gas exhaust pipe for supplying and discharging gas for atmosphere formation are disposed opposite to the inside of the chamber and loaded in the chamber. It is related with the batch type substrate processing apparatus which can supply a gas uniformly.
  • the vapor deposition apparatus is an apparatus for forming a transparent conductive layer, an insulating layer, a metal layer, or a silicon layer constituting a flat panel display.
  • the heat treatment apparatus is an apparatus for performing heat treatment in order to crystallize and phase change the layers constituting the flat panel display.
  • a typical heat treatment apparatus is a silicon crystallization apparatus that crystallizes amorphous silicon deposited on a glass substrate with polysilicon in manufacturing a thin film transistor for a liquid crystal display. Recently, such a silicon crystallization apparatus has been widely used to form a polysilicon layer corresponding to a light absorption layer in manufacturing a thin film solar cell.
  • a substrate processing apparatus includes a sheet type that can perform heat treatment on one substrate and a batch type that can simultaneously perform substrate processing on a plurality of substrates.
  • substrates simultaneously has attracted much attention.
  • a batch substrate processing apparatus has recently become large enough to accommodate a plurality of large area substrates (eg, glass or quartz substrates).
  • the batch type substrate processing apparatus becomes large in area, it is very important to smoothly and uniformly supply the source gas or the atmosphere gas required for substrate processing in the substrate processing apparatus. That is, only when the source gas or the atmosphere gas is smoothly and uniformly supplied into the batch substrate processing apparatus, the characteristics of the film to be substrate-processed over the plurality of large area substrates can be kept uniform.
  • an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by uniformly supplying the gas required for processing the substrate in the chamber so that the substrate can be uniformly processed for all substrates loaded in the chamber. It is an object to provide a batch substrate processing apparatus.
  • the present invention by uniformly supplying the gas required for substrate processing in the chamber, there is an effect that the substrate treatment is uniformly applied to all the substrates loaded in the chamber.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement state of a substrate, a main heater unit, and an auxiliary heater unit of the batch heat treatment apparatus.
  • FIG 3 is a perspective view showing the configuration of a boat of a batch heat treatment apparatus.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which a gas supply pipe and a gas exhaust pipe are arranged in a chamber.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a gas supply pipe and a gas exhaust pipe are connected to a gas pipe base;
  • FIG. 7 is a view illustrating a gas diffusion plate installed inside the gas pipe base.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a state in which a gas supply pipe is disposed in a chamber.
  • FIG. 9 is a sectional perspective view showing a state in which the gas supply pipe of FIG. 8 is connected to a gas pipe base.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which gas supplied through a gas supply port is diffused in a main body.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which gas supplied through a gas supply port is diffused through a gas diffusion plate installed inside the main body.
  • the front view which shows the structure of the gas supply line of a batch type substrate processing apparatus.
  • the perspective view which shows the structure of the gas supply line of a batch type substrate processing apparatus.
  • FIG. 14 is a view showing a state of use of a gas supply pipe of a batch substrate processing apparatus.
  • a batch substrate processing apparatus capable of simultaneously processing a plurality of substrates, comprising: a chamber for providing a substrate processing space for the plurality of substrates; A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported; A plurality of heaters disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate; And a gas pipe base installed at an inner side of the chamber, wherein the gas pipe base is connected to a gas supply pipe and a gas exhaust pipe; Characterized in that it comprises a.
  • a batch type substrate processing apparatus capable of simultaneously processing a plurality of substrates, comprising: a chamber providing a substrate processing space for the plurality of substrates; A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported; A plurality of heaters disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate; And a gas pipe base installed at both sides of the chamber, wherein the gas pipe base is connected to a gas supply pipe or a gas exhaust pipe; Characterized in that it comprises a.
  • the gas supply pipes and the gas exhaust pipes may be alternately connected.
  • a plurality of gas supply holes and gas exhaust holes may be formed in the gas supply pipe and the gas exhaust pipe, respectively.
  • the gas supply hole and the gas exhaust hole may be formed to face the inside of the chamber and to correspond to the substrate loaded in the boat.
  • the gas pipe base may include a main body having a space formed therein; A gas port connected to the main body; And a connection hole formed in the main body and connected to at least one of the gas supply pipe and the gas exhaust pipe.
  • the gas port may be any one of a gas supply port corresponding to the gas supply pipe and a gas exhaust port corresponding to the gas exhaust pipe.
  • the gas pipe base may further include a gas diffusion plate installed inside the main body.
  • a plurality of diffusion holes may be formed in the gas diffusion plate.
  • the gas supply pipe may include a plurality of gas injection pipes having a plurality of injection holes formed on a surface thereof, and the plurality of gas injection pipes may be disposed in parallel with the substrate.
  • the gas injection pipe may include a first gas injection pipe, a second gas injection pipe, and a third gas injection pipe.
  • the substrate treating gas supplied to the gas supply pipe may be firstly injected from the uppermost gas injection pipe of the plurality of gas injection pipes.
  • the diameter of the injection hole of the gas injection pipe of the plurality of gas injection pipes may be gradually increased along the traveling direction of the substrate processing gas in the gas supply pipe.
  • the diameter of the injection hole of the gas injection pipe of the plurality of gas injection pipes is the same, the diameter of the injection hole of the gas injection pipe of the arbitrary gas injection pipe of the gas injection pipe disposed above the any gas injection pipe It may be larger than the diameter of the injection hole.
  • the batch substrate processing apparatus includes a chamber in which a substrate processing space is provided, a boat supporting a loaded substrate, a heater for heating a substrate, and an atmosphere gas for supplying and exhausting an atmosphere gas for controlling the atmosphere of the substrate processing process. It may be configured to include a gas supply pipe and a gas exhaust pipe. Since a general configuration of such a batch substrate processing apparatus and a substrate processing process using the same are well known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a batch substrate processing apparatus 1.
  • the material of the substrate 10 loaded in the batch type substrate processing apparatus 1 is not particularly limited, and the substrate 10 of various materials such as glass, plastic, polymer, silicon wafer, stainless steel, and the like may be loaded.
  • the substrate 10 of various materials such as glass, plastic, polymer, silicon wafer, stainless steel, and the like may be loaded.
  • a description will be given assuming a rectangular glass substrate that is most commonly used in the field of flat panel displays such as LCDs and OLEDs or thin film silicon solar cells.
  • the batch substrate processing apparatus 1 includes a rectangular parallelepiped chamber 20 that provides a substrate processing space for the substrate 10 and a frame (not shown) that supports the chamber 20.
  • the material of the chamber 20 is preferably stainless steel, but is not necessarily limited thereto.
  • the first opening 22 is formed at one side of the chamber 20.
  • the substrate 10 may be loaded and unloaded using a substrate loading device (not shown) such as a transfer arm.
  • the first opening 22 may be provided with, for example, a door (not shown) that can be opened and closed in the vertical direction.
  • the second opening 24 may be formed in the upper portion of the chamber 20. As the second opening 24, repair and replacement of, for example, a boat, a gas supply pipe, and a gas exhaust pipe installed in the chamber 20 may be performed.
  • the second opening 24 may be provided with an openable cover (not shown).
  • a plurality of heaters 70 having a tubular shape for directly heating the substrate 10 with respect to each of the plurality of substrates 10 may be installed at regular intervals.
  • the heater 70 may be inserted and fixed through the holes 26 formed in plural along the outer wall of the chamber 20. The configuration of the heater 70 will be described later.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement state of the substrate 10, the main heater unit 40, and the auxiliary heater unit 50 of the batch heat treatment apparatus 1.
  • the main heater unit 40 includes a plurality of unit main heaters 70 disposed at regular intervals in parallel with the short side direction of the substrate 10.
  • the unit main heater 70 is a rod-shaped heater having a conventional long length, and the heating element is inserted into the quartz tube and constitutes a main heater unit 40 that generates heat by receiving external power through terminals provided at both ends. It is a unit.
  • the main heater unit 40 includes 14 unit main heaters 70, but the number of unit main heaters 70 constituting the main heater unit 40 is loaded on the chamber 20. It may be variously changed according to the size of (10).
  • the plurality of main heater units 40 are disposed at regular intervals along the stacking direction of the substrate 10.
  • the substrate 10 is disposed between the plurality of main heater units 40.
  • three substrates 10 are arranged between four main heater units 40, but the number of main heater units 40 is the number of substrates 10 loaded in the chamber 20. It may vary depending on the number.
  • the substrate 10 is preferably disposed at the center between the main heater units 40.
  • the substrate 10 and the main heater unit 40 is spaced apart so as not to interfere with the behavior of the transfer arm (not shown) of the substrate transfer device when loading the substrate 10 in the chamber 20. desirable.
  • the batch type heat treatment apparatus 10 is provided with a main heater unit 40 composed of 14 unit main heaters 70 that can cover the entire area of the substrate 10 on the upper and lower portions of the substrate 10.
  • the substrate 10 may be uniformly applied with heat from the 28 unit main heaters 70 over the entire area, and thus the substrate 10 may be uniformly treated.
  • the auxiliary heater unit 50 includes a first auxiliary heater unit 50a disposed in parallel along the short side direction of the substrate 10 and a second auxiliary heater unit 50b disposed along the long side direction of the substrate 10. do.
  • the first auxiliary heater unit 50a includes a plurality of first unit auxiliary heaters 52a disposed at both sides of the main heater unit 40 in parallel with the unit main heater 70.
  • the first auxiliary heater unit 50a is composed of all eight first unit auxiliary heaters 52a disposed on both sides of the four main heater units 40, but the first auxiliary heater unit 50a is provided.
  • the number of the first unit auxiliary heaters 52a constituting the can be variously changed according to the number of main heater units 40 installed in the chamber 20.
  • the second auxiliary heater unit 50b includes a plurality of second unit auxiliary heaters 52b disposed vertically with the unit main heater 70 on both sides of the main heater unit 40.
  • the second auxiliary heater unit 50b is composed of ten second unit auxiliary heaters 52b which are disposed on both upper and lower sides of the four main heater units 40, but the second auxiliary heater
  • the number of second unit auxiliary heaters 52b constituting the unit 50b may be variously changed according to the number of main heater units 40 installed in the chamber 20.
  • the main heater unit 40 is preferably disposed at the center between the second auxiliary heater units 50b.
  • first unit auxiliary heater 52a and the second unit auxiliary heater 52b it is preferable to use a rod-shaped heater having the same general length as the unit main heater 70 as described above.
  • the batch type heat treatment apparatus 1 includes a first auxiliary heater unit 50a composed of eight first unit auxiliary heaters 52a and ten second unit auxiliary heaters at four outer circumferences of the main heater unit 40.
  • the second auxiliary heater unit 50b constituted by 52b
  • the four outer peripheral portions of the main heater unit 40 receive heat from 18 unit auxiliary heaters 52a and 52b so that the main heater unit 40 4
  • the outer circumference can prevent heat loss inside the chamber 20, which is inevitably generated by contacting the external environment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the boat 30 of the batch heat treatment apparatus 1.
  • a plurality of boats 30 are installed in the chamber 20 to support the substrate 10 loaded into the chamber.
  • the boat 30 is preferably installed to support the long side of the substrate 10.
  • six boats 30 are provided on both sides of the board 10 in each of three long sides.
  • the boats 30 may be installed in a larger number than the boat 10 in order to stably support the board 10. It can be changed in various ways.
  • the material of the boat 30 is preferably quartz.
  • the substrate 10 is preferably loaded into the boat 30 to be seated on the holder 12.
  • the substrate treatment temperature reaches the softening temperature of the glass substrate during the substrate treatment process, the substrate warpage occurs due to the weight of the substrate itself. In particular, such a warpage problem becomes more problematic as the substrate becomes larger in area.
  • the substrate 10 is processed in a state in which the substrate 10 is seated on the holder 12.
  • FIG. 4 is a sectional perspective view taken along the line A-A of FIG.
  • one side of the chamber 20 is provided with a gas pipe base 300 to which a plurality of gas supply pipes 100 and a plurality of gas exhaust pipes 200 are connected.
  • a gas pipe base 300 to which a plurality of gas supply pipes 100 and a plurality of gas exhaust pipes 200 are connected.
  • the gas supply pipe 100 supplies a gas for forming a substrate processing atmosphere into the chamber 20 when the substrate processing is performed on the substrate 10.
  • the gas exhaust pipe 200 exhausts the waste gas used for the substrate treatment to the outside of the chamber 20.
  • the cross-sectional shape of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 is not specifically limited, It is preferable to make it circular for convenience of manufacture.
  • the diameter of the gas exhaust pipe 200 is preferably larger than the diameter of the gas supply pipe 100.
  • the material of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 may include quartz.
  • the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are alternately arranged on the gas pipe base 300 to smoothly diffuse the gas in the chamber 20 and exhaust the gas from the chamber 20. It is preferable in terms of.
  • the gas pipe base 300 supports the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 while the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are installed outside the chamber 20 and the gas supply part (not shown) and the gas exhaust part. It connects with each other (not shown).
  • FIG 5 is a view illustrating a state in which the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are disposed in the chamber 20.
  • the gas pipe base 300 is provided on both sides of the chamber 20, and each gas pipe base 300 is provided with a gas supply pipe 100 and a gas exhaust pipe. 200 is connected.
  • four gas pipe bases 300 may be installed at two sides of the chamber 20, but the number of the gas pipe bases 300 may be the size of the chamber 20 and the ease of installation of the gas pipe base 300. It may be changed in various ways in consideration of the overall. If necessary, two gas pipe bases 300 may be installed on both sides of the chamber 20.
  • the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are alternately connected to the gas pipe base 300.
  • the state of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 which are alternately arranged in this way is also applied to the arrangement of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 connected to the gas pipe base 300 facing each other. It is preferable. That is, as shown in FIG. 5, the arbitrary gas supply pipes 100 face each other with the gas exhaust pipe 200 with the substrate (not shown) interposed therebetween, and the optional gas exhaust pipe 200 with the substrate (not shown) interposed therebetween.
  • the arrangement of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 may be set so as to face each other with the gas supply pipe 200.
  • three gas supply pipes 100 and two gas exhaust pipes 200 are connected to the gas pipe base 300 installed at one side of the chamber 20, and installed at the other side of the chamber 20.
  • Two gas supply pipes 100 and three gas exhaust pipes 200 may be connected to the gas pipe base 300, but the number of the gas supply pipes 100 and the gas exhaust pipes 200 connected to each gas pipe base 300 may include a chamber ( 20 may be variously changed in consideration of the size, ease of installation of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200, and the like.
  • the total number of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 installed in the chamber 20 is preferably maintained in the same manner so as to smoothly diffuse and exhaust the gas.
  • a plurality of gas supply holes 110 through which gas flows is formed in the gas supply pipe 100, and a plurality of gas exhaust holes 210 through which gas is introduced into the gas exhaust pipe 200.
  • the gas supply hole 110 and the gas exhaust hole 210 are formed along the longitudinal direction of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200, respectively, and are formed toward the inner side of the chamber 20, that is, toward the substrate 10. It is desirable to be.
  • the number of the gas supply holes 110 and the gas exhaust holes 210 may be maintained at the same number as the number of substrates loaded in the chamber 20, but may be variously changed in consideration of smooth supply and exhaust of gas.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are connected to the gas pipe base 300.
  • the gas pipe base 300 may include a main body 310, a connection hole 320, and a gas port 330.
  • the main body 310 may be formed in a predetermined size and have a space formed therein to be used as a diffusion space of a gas supplied from the outside. According to the figure, the main body 310 is formed of a rectangular parallelepiped, but is not necessarily limited to the illustrated form.
  • the partition 312 may divide the inside of the body 310 into a plurality.
  • the partition wall 312 is formed between the connection hole 320 and the gas supply port 330a and the gas exhaust port 330b which will be described later, the gas supplied through the gas supply port 330a corresponds to the gas supply pipe
  • the gas may be introduced into the gas 100, and the gas introduced into the gas exhaust pipe 200 may be exhausted to the corresponding gas exhaust port 330b.
  • the interior of the main body 310 is divided into five by four partitions 312, but the number of partitions 312 may be increased or decreased depending on the number of gas supply pipes 100 and gas exhaust pipes 200. .
  • the formation of such a partition 312 can additionally obtain the effect of strengthening the durability of the main body 310, and further, the gas pipe base 300.
  • connection holes 320 are formed in the upper portion of the main body 310, and at least one of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 is connected to each of the connection holes 320.
  • the diameters of the connection holes 320 may be different from each other.
  • a flange 322 may be further connected to the connection hole 320 to secure the connection of the gas supply pipe 100 or the gas exhaust pipe 200 connected to the connection hole 320.
  • the gas port 330 may include a gas supply port 330a for receiving gas from the outside and a gas exhaust port 330b for exhausting the waste gas to the outside.
  • the gas supply port 330a may be connected to at least one lower portion of the body 310.
  • the gas supply port 330a introduces a gas supplied from the outside into the gas pipe base 300.
  • the gas exhaust port 330b may be connected to at least one lower portion of the gas pipe base 300.
  • the gas exhaust port 330b exhausts the waste gas introduced through the gas exhaust pipe 200 to the outside of the chamber 20.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a gas diffusion plate 340 installed inside the gas pipe base 300.
  • the gas diffusion plate 340 is formed in a plate shape and installed horizontally inside the main body 310.
  • the gas diffusion plate 340 is provided with a plurality of diffusion holes 342 at regular intervals throughout.
  • the diameter of the diffusion hole 342 is preferably smaller than the diameter of the gas supply port 330a. The gas supplied from the outside diffuses through the diffusion hole 342 formed over the entire area of the gas diffusion plate 340.
  • FIGS. 8 and 9 The arrangement of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 may be changed as shown in FIGS. 8 and 9.
  • 8 is a perspective view showing a state in which the gas supply pipe 100 is disposed in the chamber 20.
  • 9 is a cross-sectional perspective view illustrating a state in which the gas supply pipe 100 of FIG. 8 is connected to the gas pipe base 300.
  • the gas pipe base 300 is installed at both sides of the chamber 20, and is installed at one side of the chamber 20.
  • the gas supply pipe 100 is connected to the gas pipe base 300
  • the gas exhaust pipe 200 is connected to the gas pipe base 300 installed at the other side of the inside of the chamber 20.
  • FIGS. 8 and 9 illustrate only the gas pipe base 300 to which the gas supply pipe 100 of one side of the chamber 20 is connected for convenience.
  • the batch substrate processing apparatus 1 may operate as described below.
  • the heater 70 is operated to perform a substrate treatment process on the substrate 10.
  • an atmosphere gas such as, for example, nitrogen or argon is supplied through the gas supply port 330a to form the inside of the chamber 20 in a substrate processing atmosphere.
  • the gas supplied to the gas supply port 330a is supplied into the chamber 20 through the gas supply pipe 100 and the gas supply hole 110.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which gas supplied through the gas supply port 330a is diffused in the main body 310.
  • the gas supplied from the outside through the gas supply port 330a is uniformly diffused into the body 310 and is supplied into the chamber 20 through the gas supply pipe 100.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which gas supplied through the gas supply port 330a is diffused through the gas diffusion plate 340 installed inside the main body 310.
  • the gas supplied from the outside through the gas supply port 330a is uniformly diffused in the internal space of the main body 310 (lower space of the gas diffusion plate 340) and the gas diffusion plate 340 is diffused.
  • the gas supply pipe 100 moves through the hole 342 to the internal space of the main body 310 (upper space of the gas diffusion plate 340) and is uniformly diffused in the upper space of the gas diffusion plate 340. It is supplied through the chamber 20 through.
  • the waste gas used for the composition of the substrate processing atmosphere is the gas exhaust port 200 through the gas exhaust pipe 200 and the gas exhaust hole 210 that are alternately arranged or opposed to the gas supply pipe 100 is a gas exhaust port ( It is exhausted to the outside of the chamber 20 through 330b.
  • the gas diffusion plate 340 is installed inside the main body 310. After spreading more sufficiently in the double space derived accordingly] by the gas supply pipe 100 is supplied into the chamber 20 by the gas for processing the substrate is uniformly supplied into the chamber 20 loading in the chamber 20. There is an advantage that the substrate treatment can be made uniform for all the substrates 10.
  • the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are alternately and / or opposed to each other in a state in which the substrate processing gas is supplied and exhausted so that the substrate processing gas pressure during the substrate processing process is the chamber 20.
  • the substrate treatment can be made uniform for all the substrates 10 loaded in the chamber 20 by being kept uniform throughout.
  • FIG. 12 is a front view which shows the structure of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • FIG. 13 is a perspective view which shows the structure of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • the gas supply pipe 400 includes a unit supply pipe 410, first, second and third injection pipes 420a, 420b, and 420c, and first, second and third injection holes ( 430a, 430b, and 430c and first and second connection pipes 440a and 440b.
  • the substrate processing gas is supplied from the outside through the unit supply pipe 410.
  • the unit supply pipe 410 is formed to have a predetermined length, is installed vertically inside the chamber, and one end of the unit supply pipe 410 is connected to an external gas supply device (not shown).
  • One end of the unit supply pipe 410 is formed to receive the substrate processing gas, and the other end of the unit supply pipe 410 is orthogonally connected to the first injection pipe 420a to be described later.
  • the first, second, and third injection pipes 420a, 420b, and 420c receive a substrate processing gas through the unit supply pipe 410, and then supply gas to the plurality of loaded substrates 10.
  • the first, second, and third injection pipes 420a, 420b, and 420c are disposed in order from the upper side to the lower side in the chamber.
  • the first, second, and third injection pipes 420a, 420b, and 420c are disposed in parallel to the long side direction of the substrate 10.
  • the gas supply pipe 400 is configured to include three injection pipes 420a, 420b, and 420c, but the number of the injection pipes may be variously changed.
  • the first injection pipe 420a is connected to the end of the unit supply pipe 410, and the second and third injection pipes 420b and 420c are connected to the first injection pipe by the first and second connection pipes 440a and 440b.
  • 420a is continuously connected.
  • one end of the first injection pipe 420a is connected to one end of the unit supply pipe 410, and the other end of the first injection pipe 420a is connected to the second injection pipe 440a by the first connection pipe 440a.
  • the first, second and third injection pipes (420a, 420b, 420c) and the first and second connection pipes (440a, 440b) are connected orthogonally to each other, as shown in the overall '5' shape Can have
  • both ends of the first and second injection pipe (420a, 420b) is open.
  • one end connected to the second connection pipe 440b of the third injection pipe 420c may be opened, and the other end of the third injection pipe 420c may be closed.
  • one end of the third injection pipe 420c may be closed using the cover 460.
  • the cover 460 may also be used when one end of the first connecting pipe 440a is closed.
  • a plurality of first, second and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be formed on the surface of the first, second and third injection pipes 420a, 420b, and 420c toward the substrate 100.
  • the first, second and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be formed in a straight line in the length direction of each of the injection pipes 420a, 420b, and 420c.
  • the diameters of the first, second, and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be gradually increased along the traveling direction of the gas.
  • the connection between the first injection pipe 420a and the first connection pipe 440a is larger than the diameter of the first injection hole 430a formed at the connection portion between the unit supply pipe 410 and the first injection pipe 420a.
  • the diameter of the first injection hole 430a formed in the portion may be larger.
  • the diameters of the second and third injection holes 430b and 430c may be gradually increased along the advancing direction of the gas.
  • the diameters of the first, second, and third injection holes 430a, 430b, and 430c may increase in stages along the gas traveling direction.
  • the diameters of the injection holes 430a, 430b, and 430c are the same in each of the injection pipes 420a, 420b, and 420c, but the second injection holes 430b of the second injection pipe 420b are made of The diameter is larger than that of the first injection hole 430a of the first injection pipe 420a, and the third injection hole 430c of the third injection pipe 420c is the second injection hole of the second injection pipe 420b.
  • 430b) may be larger in diameter.
  • the diameter of the injection holes 430a, 430b, and 430c gradually or stepwise increases in the gas flow direction in the gas supply pipe 400 so that the gas supplied through the unit supply pipe 410 is supplied to the unit supply pipe 410. This is to prevent the pressure of the gas from decreasing and the amount of gas injected through the injection hole decreases away from the supply pipe.
  • the gas supply pipe 400 is preferably to be supported by installing the support (450).
  • the support 450 may be installed to be connected to the first connection pipe 440a while being parallel to the unit supply pipe 410. Specifically, the upper end of the support 450 is in contact with the first connection pipe 440a connecting the first injection pipe 420a and the second injection pipe 420b, the lower end of the support 450 is a gas pipe In contact with the base 300.
  • one end of the third injection pipe 420c may be in contact with one side of the support 450 to ensure structural stability of the gas supply pipe 400.
  • FIG. 14 is a figure which shows the use state of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • FIG. 14 is a figure which shows the use state of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • three gas supply pipes 400 may be installed in the long side of the substrate 10 in the chamber 20. This is a case where a plurality of gas supply pipes 400 are disposed so as to correspond to the size of the substrate 10 after reducing the overall size of the gas supply pipes 400.
  • the number of the gas supply pipe 400 is illustrated as three, but may be variously changed according to the size of the substrate 10 and the gas supply pipe 400.
  • Gas supplied from the outside of the chamber 20 to the gas supply pipe 400 flows into the unit supply pipe 410, and the introduced gas flows into the first injection pipe 420a connected to the unit supply pipe 410.
  • Gas is supplied to the substrate 10 through the first injection hole 430a of the first injection tube 420a.
  • Gas not injected from the first injection pipe 420a flows into the second injection pipe 420b through the first connection pipe 440a, and opens the second injection hole 430b formed in the second injection pipe 420b. It is supplied to the substrate 10 through.
  • Gas not injected from the second injection pipe 420b flows into the third injection pipe 420c through the second connection pipe 440b and opens the third injection hole 430c formed in the third injection pipe 420c. It is supplied to the substrate 10 through.
  • the diameters of the first, second, and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be gradually or stepwise increased in the gas supply pipe 400 according to the traveling direction of the gas. .
  • the substrate treatment may be uniformly performed on all the substrates 10 loaded in the chamber 20 by uniformly supplying the substrate treatment gas into the chamber 20.
  • FIG. 15 is a figure which shows the use state of the gas supply line 400a of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • FIG. 15 is a figure which shows the use state of the gas supply line 400a of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • two gas supply pipes 400a may be installed in the long side of the substrate 10 in the chamber 20. This is a case where only one gas supply pipe 400 is disposed after the entire size of the gas supply pipe 400 can correspond to the size of the substrate 10. That is, in this use example, the lengths of the first, second and third injection pipes 420a, 420b, and 420c of the gas supply pipe 400a may be substantially the same as the long side length of the substrate 10. Since the structure of other gas supply pipe 400a is the same as that of the gas supply pipe 400 of a 1st use example, detailed description is abbreviate
  • FIG. 16 is a figure which shows the use state of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • FIG. According to this use example, the gas supply pipe 400 of the first use example can be connected to the gas pipe base 300 described above. Since the configuration of the gas pipe base 300 and the connection method of the gas supply pipe 400 and the gas pipe base 300 are the same as described above, detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 17 is a figure which shows the use state of the gas supply line 400a of the batch type substrate processing apparatus 1.
  • FIG. 17 it is possible to connect the gas supply pipe 400a of the second use example to the gas pipe base 300 described above. Since the configuration of the gas pipe base 300 and the connection method of the gas supply pipe 400 and the gas pipe base 300 are the same as described above, detailed description thereof will be omitted.

Abstract

Disclosed is a batch-type substrate-processing apparatus which can process a plurality of substrates at the same time, and in which a gas supply pipe and a gas exhaust pipe for supplying and discharging gas for creating an atmosphere during substrate processing are opposite one another in a chamber and which can uniformly supply a substrate process gas to the substrate loaded in the chamber. According to the present invention, a batch-type substrate-processing apparatus (1), which can process a plurality of substrates at the same time, comprises: a chamber (20) for providing a substrate processing space for a plurality of substrates (10); a boat (30) on which the plurality of substrates (10) are loaded and supported; a plurality of heaters (70) arranged at predetermined intervals along the substrate lamination direction; and a gas pipe base (300) arranged in the chamber (20), wherein said gas supply pipe (100) and said gas exhaust pipe (200) are connected to said gas pipe base (300).

Description

배치식 기판처리 장치Batch Substrate Processing Equipment
본 발명은 배치식 기판처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수개의 기판을 동시에 기판처리할 수 있으며 기판처리시 분위기 조성을 위한 가스의 공급과 배출을 위한 가스 공급관과 가스 배기관이 챔버 내부에 대향하여 배치되고 챔버에 로딩되어 있는 기판에 대하여 기판처리 가스를 균일하게 공급할 수 있는 배치식 기판처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a batch substrate processing apparatus. More specifically, a plurality of substrates can be simultaneously processed and substrate processing is performed on substrates in which a gas supply pipe and a gas exhaust pipe for supplying and discharging gas for atmosphere formation are disposed opposite to the inside of the chamber and loaded in the chamber. It is related with the batch type substrate processing apparatus which can supply a gas uniformly.
최근 평판 디스플레이에 대한 수요가 폭발적으로 증가할 뿐만 아니라 점점 대화면 디스플레이를 선호하는 경향이 두드러지기 때문에, 평판 디스플레이 제조용 대면적 기판처리 장치에 대한 관심이 고조되고 있다.Recently, as the demand for flat panel displays has explosively increased, the trend toward preference for large-screen displays has become more prominent, and interest in large-area substrate processing apparatus for manufacturing flat panel displays is increasing.
평판 디스플레이 제조시 사용되는 대면적 기판처리 장치는 크게 증착 장치와 열처리(또는 어닐링) 장치로 구분될 수 있다. 증착 장치는 평판 디스플레이를 구성하는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층을 형성하는 장치이다. 열처리 장치는 상술한 평판 디스플레이를 구성하는 층을 결정화, 상 변화시키기 위하여 열처리하는 장치이다.Large-area substrate processing apparatuses used in the manufacture of flat panel displays can be broadly classified into deposition apparatuses and heat treatment (or annealing) apparatuses. The vapor deposition apparatus is an apparatus for forming a transparent conductive layer, an insulating layer, a metal layer, or a silicon layer constituting a flat panel display. The heat treatment apparatus is an apparatus for performing heat treatment in order to crystallize and phase change the layers constituting the flat panel display.
대표적인 열처리 장치로는 액정 디스플레이용 박막 트랜지스터 제조시 글래스 기판 상에 증착된 비정질 실리콘을 폴리 실리콘으로 결정화시키는 실리콘 결정화 장치가 있다. 최근 이러한 실리콘 결정화 장치는 박막형 태양전지 제조시 광흡수층에 해당하는 폴리 실리콘층을 형성하는 경우에도 많이 이용되고 있다.A typical heat treatment apparatus is a silicon crystallization apparatus that crystallizes amorphous silicon deposited on a glass substrate with polysilicon in manufacturing a thin film transistor for a liquid crystal display. Recently, such a silicon crystallization apparatus has been widely used to form a polysilicon layer corresponding to a light absorption layer in manufacturing a thin film solar cell.
통상적으로 기판처리 장치에는 하나의 기판에 대하여 열처리를 수행할 수 있는 매엽식과 복수개의 기판에 대하여 기판처리를 동시에 수행할 수 있는 배치식이 있다. 최근에는 복수개의 기판을 동시에 열처리 할 수 있는 배치식이 각광을 받고 있다.In general, a substrate processing apparatus includes a sheet type that can perform heat treatment on one substrate and a batch type that can simultaneously perform substrate processing on a plurality of substrates. In recent years, the batch type which can heat-process a plurality of board | substrates simultaneously has attracted much attention.
한편 최근 평판 디스플레이 및 태양전지의 대면적화 및 생산성 제고 측면에서 배치식 기판처리 장치는 복수개의 대면적 기판(예를 들어, 글래스 또는 석영 기판)을 수용할 수 있을 정도로 대면적화되고 있다.On the other hand, in the aspect of increasing the area and productivity of a flat panel display and a solar cell, a batch substrate processing apparatus has recently become large enough to accommodate a plurality of large area substrates (eg, glass or quartz substrates).
이와 같이 배치식 기판처리 장치가 대면적화됨에 따라 기판처리 장치 내에 기판처리시 필요한 소스 가스 또는 분위기 가스를 원활하고 균일하게 공급하는 것이 매우 중요하다. 즉, 소스가스 또는 분위기 가스가 배치식 기판처리 장치 내에 원활하고 균일하게 공급될 때에만 복수개의 대면적 기판 전체에 걸쳐 기판처리되는 막의 특성이 균일하게 유지될 수 있다.As the batch type substrate processing apparatus becomes large in area, it is very important to smoothly and uniformly supply the source gas or the atmosphere gas required for substrate processing in the substrate processing apparatus. That is, only when the source gas or the atmosphere gas is smoothly and uniformly supplied into the batch substrate processing apparatus, the characteristics of the film to be substrate-processed over the plurality of large area substrates can be kept uniform.
따라서 대면적 기판의 전면적에 걸쳐서 균일한 기판처리가 가능한 배치식 기판처리 장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a batch type substrate processing apparatus capable of uniform substrate processing over the entire area of a large area substrate.
이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 챔버 내에 기판처리시 필요한 가스를 균일하게 공급함으로써 챔버 내에 로딩된 모든 기판에 대하여 균일하게 기판처리가 이루어질 수 있도록 하는 배치식 기판처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by uniformly supplying the gas required for processing the substrate in the chamber so that the substrate can be uniformly processed for all substrates loaded in the chamber. It is an object to provide a batch substrate processing apparatus.
본 발명에 따르면, 챔버 내에 기판처리시 필요한 가스를 균일하게 공급함으로써 챔버 내에 로딩된 모든 기판에 대하여 균일하게 기판처리가 이루어지는 효과가 있다.According to the present invention, by uniformly supplying the gas required for substrate processing in the chamber, there is an effect that the substrate treatment is uniformly applied to all the substrates loaded in the chamber.
또한, 본 발명에 따르면, 복수개의 기판에 대하여 전체적으로 균일한 기판처리가 가능함으로써 평판 디스플레이 및 태양전지의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to improve the overall productivity of the flat panel display and the solar cell by enabling a uniform substrate processing on a plurality of substrates.
도 1은 배치식 기판처리 장치의 구성을 나타내는 사시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which shows the structure of a batch type substrate processing apparatus.
도 2는 배치식 열처리 장치의 기판, 메인 히터 유닛 및 보조 히터 유닛의 배치 상태를 나타내는 사시도.2 is a perspective view showing an arrangement state of a substrate, a main heater unit, and an auxiliary heater unit of the batch heat treatment apparatus.
도 3은 배치식 열처리 장치의 보트의 구성을 나타내는 사시도.3 is a perspective view showing the configuration of a boat of a batch heat treatment apparatus.
도 4는 도 1의 A-A선의 선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 5는 챔버 내에 가스 공급관과 가스 배기관이 배치된 상태를 나타내는 도면.5 is a view showing a state in which a gas supply pipe and a gas exhaust pipe are arranged in a chamber.
도 6은 가스 공급관 및 가스 배기관이 가스관 베이스에 연결된 상태를 나타내는 사시도.6 is a perspective view showing a state in which a gas supply pipe and a gas exhaust pipe are connected to a gas pipe base;
도 7은 가스관 베이스의 내부에 가스 확산판이 설치된 상태를 나타내는 도면.7 is a view illustrating a gas diffusion plate installed inside the gas pipe base.
도 8은 챔버 내에 가스 공급관이 배치된 상태를 나타내는 사시도.8 is a perspective view illustrating a state in which a gas supply pipe is disposed in a chamber.
도 9는 도 8의 가스 공급관이 가스관 베이스에 연결된 상태를 나타내는 단면 사시도.9 is a sectional perspective view showing a state in which the gas supply pipe of FIG. 8 is connected to a gas pipe base.
도 10은 가스 공급 포트를 통해 공급된 가스가 본체 내부에서 확산되는 상태를 나타내는 도면.FIG. 10 is a view showing a state in which gas supplied through a gas supply port is diffused in a main body.
도 11은 가스 공급 포트를 통해 공급된 가스가 본체 내부에 설치된 가스 확산판을 통해 확산되는 상태를 나타내는 도면.FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which gas supplied through a gas supply port is diffused through a gas diffusion plate installed inside the main body. FIG.
도 12는 배치식 기판처리 장치의 가스 공급관의 구성을 나타내는 정면도.The front view which shows the structure of the gas supply line of a batch type substrate processing apparatus.
도 13은 배치식 기판처리 장치의 가스 공급관의 구성을 나타내는 사시도.The perspective view which shows the structure of the gas supply line of a batch type substrate processing apparatus.
도 14는 배치식 기판처리 장치의 가스 공급관의 사용 상태를 나타내는 도면.14 is a view showing a state of use of a gas supply pipe of a batch substrate processing apparatus.
도 15는 배치식 기판처리 장치의 가스 공급관의 사용 상태를 나타내는 도면.The figure which shows the use condition of the gas supply line of a batch type substrate processing apparatus.
도 16은 배치식 기판처리 장치의 가스 공급관의 사용 상태를 나타내는 도면.The figure which shows the use condition of the gas supply line of a batch type substrate processing apparatus.
도 17은 배치식 기판처리 장치의 가스 공급관의 사용 상태를 나타내는 도면.The figure which shows the use condition of the gas supply line of a batch type substrate processing apparatus.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 배치식 기판처리 장치1: batch type substrate processing apparatus
10: 기판10: Substrate
12: 기판 홀더12: substrate holder
20: 챔버20: chamber
22: 제1 개구22: first opening
24: 제2 개구24: second opening
30: 보트30: boat
70: 히터(단위 메인 히터)70: heater (unit main heater)
100: 가스 공급관100: gas supply pipe
110: 가스 공급홀110: gas supply hole
200: 가스 배기관200: gas exhaust pipe
210: 가스 배기홀210: gas exhaust hole
300: 가스관 베이스300: gas pipe base
310: 본체310: main body
312: 격벽312: bulkhead
320: 연결홀320: connection hole
322: 플랜지322: flange
330: 가스 포트330: gas port
330a: 가스 공급 포트330a: gas supply port
330b: 가스 배기 포트330b: gas exhaust port
340: 가스 확산판340: gas diffusion plate
342: 확산홀 342: diffusion hole
400, 400a: 가스 공급관400, 400a: gas supply pipe
410: 공급관410: supply pipe
420a, 420b, 420c: 제1, 제2 및 제3 분사관420a, 420b, and 420c: first, second and third injection pipes
430a, 430b, 430c: 제1, 제2 및 제3 분사홀430a, 430b, 430c: first, second and third injection holes
440a, 440b: 제1 및 제2 연결관440a, 440b: first and second connectors
450: 지지대450: support
460: 커버460: cover
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판처리 장치는, 복수개의 기판을 동시에 기판처리할 수 있는 배치형 기판처리 장치로서, 상기 복수개의 기판에 대하여 기판처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 복수개의 기판이 로딩되어 지지되는 보트; 상기 기판의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 히터; 및 상기 챔버의 내부 일측에 설치되는 가스관 베이스 - 상기 가스관 베이스에는 가스 공급관 및 가스 배기관이 연결됨 -; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to the present invention, a batch substrate processing apparatus capable of simultaneously processing a plurality of substrates, comprising: a chamber for providing a substrate processing space for the plurality of substrates; A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported; A plurality of heaters disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate; And a gas pipe base installed at an inner side of the chamber, wherein the gas pipe base is connected to a gas supply pipe and a gas exhaust pipe; Characterized in that it comprises a.
복수개의 기판을 동시에 기판처리할 수 있는 배치형 기판처리 장치로서, 상기 복수개의 기판에 대하여 기판처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 복수개의 기판이 로딩되어 지지되는 보트; 상기 기판의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 히터; 및 상기 챔버의 내부 양측으로 설치되는 가스관 베이스 - 상기 가스관 베이스에는 가스 공급관 또는 가스 배기관이 연결됨 -; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A batch type substrate processing apparatus capable of simultaneously processing a plurality of substrates, comprising: a chamber providing a substrate processing space for the plurality of substrates; A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported; A plurality of heaters disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate; And a gas pipe base installed at both sides of the chamber, wherein the gas pipe base is connected to a gas supply pipe or a gas exhaust pipe; Characterized in that it comprises a.
상기 가스관 베이스에 복수개의 가스 공급관 및 가스 배기관이 연결되는 경우 상기 가스 공급관과 상기 가스 배기관은 교대로 연결될 수 있다.When a plurality of gas supply pipes and gas exhaust pipes are connected to the gas pipe base, the gas supply pipes and the gas exhaust pipes may be alternately connected.
상기 가스 공급관과 상기 가스 배기관에는 복수개의 가스 공급홀과 가스 배기홀이 각각 형성될 수 있다.A plurality of gas supply holes and gas exhaust holes may be formed in the gas supply pipe and the gas exhaust pipe, respectively.
상기 가스 공급홀과 상기 가스 배기홀은 상기 챔버의 내측을 향하며, 상기 보트에 로딩된 상기 기판에 대응하도록 형성될 수 있다.The gas supply hole and the gas exhaust hole may be formed to face the inside of the chamber and to correspond to the substrate loaded in the boat.
상기 가스관 베이스는, 내부에 공간이 형성되는 본체; 상기 본체에 연결되는 가스 포트; 및 상기 본체에 형성되고 상기 가스 공급관 또는 상기 가스 배기관 중 적어도 하나가 연결되는 연결홀을 포함할 수 있다. The gas pipe base may include a main body having a space formed therein; A gas port connected to the main body; And a connection hole formed in the main body and connected to at least one of the gas supply pipe and the gas exhaust pipe.
상기 가스 포트는 상기 가스 공급관에 대응하는 가스 공급 포트 및 상기 가스 배기관에 대응하는 가스 배기 포트 중 어느 하나일 수 있다.The gas port may be any one of a gas supply port corresponding to the gas supply pipe and a gas exhaust port corresponding to the gas exhaust pipe.
상기 가스관 베이스는 상기 본체의 내부에 설치되는 가스 확산판을 더 포함할 수 있다.The gas pipe base may further include a gas diffusion plate installed inside the main body.
상기 가스 확산판에는 복수개의 확산홀이 형성될 수 있다.A plurality of diffusion holes may be formed in the gas diffusion plate.
상기 가스 공급관은 표면에 복수개의 분사홀이 형성된 복수개의 가스 분사관을 포함하며, 상기 복수개의 가스 분사관은 상기 기판과 평행하게 배치될 수 있다.The gas supply pipe may include a plurality of gas injection pipes having a plurality of injection holes formed on a surface thereof, and the plurality of gas injection pipes may be disposed in parallel with the substrate.
상기 가스 분사관은 제1 가스 분사관, 제2 가스 분사관 및 제3 가스 분사관으로 이루어질 수 있다.The gas injection pipe may include a first gas injection pipe, a second gas injection pipe, and a third gas injection pipe.
상기 가스 공급관에 공급된 기판처리 가스는 상기 복수개의 가스 분사관 중 최상측 가스 분사관으로부터 가장 먼저 분사될 수 있다.The substrate treating gas supplied to the gas supply pipe may be firstly injected from the uppermost gas injection pipe of the plurality of gas injection pipes.
상기 복수개의 가스 분사관 중 상기 임의의 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경은 상기 가스 공급관 내에서 기판처리 가스의 진행 방향을 따라 점진적으로 증가될 수 있다.The diameter of the injection hole of the gas injection pipe of the plurality of gas injection pipes may be gradually increased along the traveling direction of the substrate processing gas in the gas supply pipe.
상기 복수개의 가스 분사관 중 상기 임의의 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경은 동일하되, 상기 임의의 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경은 상기 임의의 가스 분사관보다 상측에 배치된 상기 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경보다 클 수 있다.The diameter of the injection hole of the gas injection pipe of the plurality of gas injection pipes is the same, the diameter of the injection hole of the gas injection pipe of the arbitrary gas injection pipe of the gas injection pipe disposed above the any gas injection pipe It may be larger than the diameter of the injection hole.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 배치식 기판처리 장치는 내부에 기판처리 공간이 제공되는 챔버, 로딩된 기판을 지지하는 보트, 기판을 가열하기 위한 히터 및 기판처리 공정 분위기 조절을 위한 분위기 가스의 공급과 배기를 위한 가스 공급관 및 가스 배기관을 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같은 배치식 기판처리 장치의 일반적인 구성과 이를 이용한 기판처리 공정은 이 분야에서는 널리 알려져 있는 공지 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The batch substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber in which a substrate processing space is provided, a boat supporting a loaded substrate, a heater for heating a substrate, and an atmosphere gas for supplying and exhausting an atmosphere gas for controlling the atmosphere of the substrate processing process. It may be configured to include a gas supply pipe and a gas exhaust pipe. Since a general configuration of such a batch substrate processing apparatus and a substrate processing process using the same are well known in the art, a detailed description thereof will be omitted.
도 1은 배치식 기판처리 장치(1)의 구성을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a batch substrate processing apparatus 1.
먼저, 배치식 기판처리 장치(1)에 로딩되는 기판(10)의 재질은 특별히 제한되지 않으며 글래스, 플라스틱, 폴리머, 실리콘 웨이퍼, 스테인레스 스틸 등 다양한 재질의 기판(10)이 로딩될 수 있다. 이하에서는 LCD나 OLED와 같은 평판 디스플레이나 박막형 실리콘 태양전지 분야에 가장 일반적으로 사용되는 직사각형 형상의 글래스 기판을 상정하여 설명한다.First, the material of the substrate 10 loaded in the batch type substrate processing apparatus 1 is not particularly limited, and the substrate 10 of various materials such as glass, plastic, polymer, silicon wafer, stainless steel, and the like may be loaded. Hereinafter, a description will be given assuming a rectangular glass substrate that is most commonly used in the field of flat panel displays such as LCDs and OLEDs or thin film silicon solar cells.
배치식 기판처리 장치(1)는 기판(10)에 대한 기판처리 공간을 제공하는 직육면체 형상의 챔버(20)와 챔버(20)를 지지하는 프레임(미도시)을 포함하여 구성된다. 챔버(20)의 재질은 스테인레스 스틸인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The batch substrate processing apparatus 1 includes a rectangular parallelepiped chamber 20 that provides a substrate processing space for the substrate 10 and a frame (not shown) that supports the chamber 20. The material of the chamber 20 is preferably stainless steel, but is not necessarily limited thereto.
챔버(20)의 일측에는 제1 개구(22)가 형성된다. 제1 개구(22)로는 트랜스퍼 암과 같은 기판 로딩 장치(미도시)를 이용하여 기판(10)이 로딩 및 언 로딩될 수 있다. 제1 개구(22)에는 예를 들어 상하 방향으로 개폐 가능한 도어(미도시)가 설치될 수 있다.The first opening 22 is formed at one side of the chamber 20. As the first opening 22, the substrate 10 may be loaded and unloaded using a substrate loading device (not shown) such as a transfer arm. The first opening 22 may be provided with, for example, a door (not shown) that can be opened and closed in the vertical direction.
챔버(20)의 상부에는 제2 개구(24)가 형성될 수 있다. 제2 개구(24)로는 챔버(20)의 내부에 설치되는, 예를 들어 보트, 가스 공급관 및 가스 배기관 등의 수리 및 교체가 이루어 질 수 있다. 제2 개구(24)에는 개폐 가능한 커버(미도시)가 설치될 수 있다.The second opening 24 may be formed in the upper portion of the chamber 20. As the second opening 24, repair and replacement of, for example, a boat, a gas supply pipe, and a gas exhaust pipe installed in the chamber 20 may be performed. The second opening 24 may be provided with an openable cover (not shown).
챔버(20)의 내부에는 복수개의 기판(10) 각각에 대하여 기판(10)을 직접 가열하기 위한 관 형태의 복수개의 히터(70)가 일정한 간격으로 설치될 수 있다. 이때 히터(70)는 챔버(20)의 외벽을 따라 복수개로 형성되어 있는 홀(26)을 통해 삽입 및 고정될 수 있다. 히터(70)의 구성에 대해서는 후술하기로 한다.In the chamber 20, a plurality of heaters 70 having a tubular shape for directly heating the substrate 10 with respect to each of the plurality of substrates 10 may be installed at regular intervals. In this case, the heater 70 may be inserted and fixed through the holes 26 formed in plural along the outer wall of the chamber 20. The configuration of the heater 70 will be described later.
도 2는 배치식 열처리 장치(1)의 기판(10), 메인 히터 유닛(40) 및 보조 히터 유닛(50)의 배치 상태를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing an arrangement state of the substrate 10, the main heater unit 40, and the auxiliary heater unit 50 of the batch heat treatment apparatus 1.
도 2를 참조하면, 메인 히터 유닛(40)은 기판(10)의 단변 방향과 평행하게 일정한 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 단위 메인 히터(70)를 포함한다. 단위 메인 히터(70)는 통상적인 길이가 긴 봉형의 히터로서 석영관 내부에 발열체가 삽입되어 있고 양단에 설치된 단자를 통하여 외부의 전원을 인가 받아 열을 발생시키는 메인 히터 유닛(40)을 구성하는 단위체이다. 본 실시예에서 메인 히터 유닛(40)은 14개의 단위 메인 히터(70)로 구성되어 있으나, 메인 히터 유닛(40)을 구성하는 단위 메인 히터(70)의 개수는 챔버(20)에 로딩되는 기판(10)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다.Referring to FIG. 2, the main heater unit 40 includes a plurality of unit main heaters 70 disposed at regular intervals in parallel with the short side direction of the substrate 10. The unit main heater 70 is a rod-shaped heater having a conventional long length, and the heating element is inserted into the quartz tube and constitutes a main heater unit 40 that generates heat by receiving external power through terminals provided at both ends. It is a unit. In the present exemplary embodiment, the main heater unit 40 includes 14 unit main heaters 70, but the number of unit main heaters 70 constituting the main heater unit 40 is loaded on the chamber 20. It may be variously changed according to the size of (10).
메인 히터 유닛(40)은 기판(10)의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 복수개가 배치된다. 기판(10)은 복수개의 메인 히터 유닛(40) 사이에 배치된다. 본 실시예에서는 3개의 기판(10)이 4개의 메인 히터 유닛(40)의 사이에 배치되는 것으로 구성되어 있으나, 메인 히터 유닛(40)의 개수는 챔버(20)에 로딩되는 기판(10)의 개수에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The plurality of main heater units 40 are disposed at regular intervals along the stacking direction of the substrate 10. The substrate 10 is disposed between the plurality of main heater units 40. In the present embodiment, three substrates 10 are arranged between four main heater units 40, but the number of main heater units 40 is the number of substrates 10 loaded in the chamber 20. It may vary depending on the number.
기판(10)은 메인 히터 유닛(40) 사이의 중앙에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 기판(10)과 메인 히터 유닛(40) 사이는 챔버(20)에 기판(10)을 로딩할 때 기판 이송 장치의 트랜스퍼 암(미도시)의 거동에 방해가 되지 않을 정도로 이격되어 있는 것이 바람직하다.The substrate 10 is preferably disposed at the center between the main heater units 40. In addition, the substrate 10 and the main heater unit 40 is spaced apart so as not to interfere with the behavior of the transfer arm (not shown) of the substrate transfer device when loading the substrate 10 in the chamber 20. desirable.
이와 같이, 배치식 열처리 장치(10)에는 기판(10)의 상부 및 하부에 기판(10)의 전면적을 커버할 수 있는 14개의 단위 메인 히터(70)로 구성되는 메인 히터 유닛(40)이 설치됨으로써, 기판(10)은 전면적에 걸쳐서 28개의 단위 메인 히터(70)로부터 균일하게 열을 인가 받아 기판처리가 균일하게 이루어질 수 있다.In this way, the batch type heat treatment apparatus 10 is provided with a main heater unit 40 composed of 14 unit main heaters 70 that can cover the entire area of the substrate 10 on the upper and lower portions of the substrate 10. As a result, the substrate 10 may be uniformly applied with heat from the 28 unit main heaters 70 over the entire area, and thus the substrate 10 may be uniformly treated.
보조 히터 유닛(50)은 기판(10)의 단변 방향을 따라 평행하게 배치되는 제1 보조 히터 유닛(50a)과 기판(10)의 장변 방향을 따라 배치되는 제2 보조 히터 유닛(50b)을 포함한다.The auxiliary heater unit 50 includes a first auxiliary heater unit 50a disposed in parallel along the short side direction of the substrate 10 and a second auxiliary heater unit 50b disposed along the long side direction of the substrate 10. do.
제1 보조 히터 유닛(50a)은 메인 히터 유닛(40)의 양측에 단위 메인 히터(70)와 평행하게 배치되는 복수개의 제1 단위 보조 히터(52a)를 포함한다. 본 실시예에서 제1 보조 히터 유닛(50a)은 4개의 메인 히터 유닛(40)의 양측에 배치되는 모두 8개의 제1 단위 보조 히터(52a)로 구성되어 있으나, 제1 보조 히터 유닛(50a)을 구성하는 제1 단위 보조 히터(52a)의 개수는 챔버(20)에 설치되는 메인 히터 유닛(40)의 개수에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The first auxiliary heater unit 50a includes a plurality of first unit auxiliary heaters 52a disposed at both sides of the main heater unit 40 in parallel with the unit main heater 70. In the present exemplary embodiment, the first auxiliary heater unit 50a is composed of all eight first unit auxiliary heaters 52a disposed on both sides of the four main heater units 40, but the first auxiliary heater unit 50a is provided. The number of the first unit auxiliary heaters 52a constituting the can be variously changed according to the number of main heater units 40 installed in the chamber 20.
제2 보조 히터 유닛(50b)은 메인 히터 유닛(40)의 양측에 단위 메인 히터(70)와 수직으로 배치되는 복수개의 제2 단위 보조 히터(52b)를 포함한다. 본 실시예에서 제2 보조 히터 유닛(50b)은 4개의 메인 히터 유닛(40)의 양측의 상부와 하부에 배치되는 모두 10개의 제2 단위 보조 히터(52b)로 구성되어 있으나, 제2 보조 히터 유닛(50b)을 구성하는 제2 단위 보조 히터(52b)의 개수는 챔버(20)에 설치되는 메인 히터 유닛(40)의 개수에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 메인 히터 유닛(40)은 제2 보조 히터 유닛(50b) 사이의 중앙에 배치하는 것이 바람직하다.The second auxiliary heater unit 50b includes a plurality of second unit auxiliary heaters 52b disposed vertically with the unit main heater 70 on both sides of the main heater unit 40. In the present embodiment, the second auxiliary heater unit 50b is composed of ten second unit auxiliary heaters 52b which are disposed on both upper and lower sides of the four main heater units 40, but the second auxiliary heater The number of second unit auxiliary heaters 52b constituting the unit 50b may be variously changed according to the number of main heater units 40 installed in the chamber 20. The main heater unit 40 is preferably disposed at the center between the second auxiliary heater units 50b.
제1 단위 보조 히터(52a)와 제2 단위 보조 히터(52b)는 전술한 바와 같은 단위 메인 히터(70)와 동일한 통상적인 길이가 긴 봉형의 히터를 사용하는 것이 바람직하다.As the first unit auxiliary heater 52a and the second unit auxiliary heater 52b, it is preferable to use a rod-shaped heater having the same general length as the unit main heater 70 as described above.
이와 같이, 배치식 열처리 장치(1)에는 메인 히터 유닛(40)의 4 외주부에 8개의 제1 단위 보조 히터(52a)로 구성되는 제1 보조 히터 유닛(50a)과 10개의 제2 단위 보조 히터(52b)로 구성되는 제2 보조 히터 유닛(50b)이 설치됨으로써, 메인 히터 유닛(40)의 4 외주부는 18개의 단위 보조 히터(52a, 52b)로부터 열을 인가 받아 메인 히터 유닛(40)의 4 외주부가 외부 환경과 접함으로써 불가피하게 발생하는 챔버(20) 내부의 열 손실을 방지할 수 있다.In this way, the batch type heat treatment apparatus 1 includes a first auxiliary heater unit 50a composed of eight first unit auxiliary heaters 52a and ten second unit auxiliary heaters at four outer circumferences of the main heater unit 40. By installing the second auxiliary heater unit 50b constituted by 52b, the four outer peripheral portions of the main heater unit 40 receive heat from 18 unit auxiliary heaters 52a and 52b so that the main heater unit 40 4 The outer circumference can prevent heat loss inside the chamber 20, which is inevitably generated by contacting the external environment.
도 3은 배치식 열처리 장치(1)의 보트(30)의 구성을 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing the configuration of the boat 30 of the batch heat treatment apparatus 1.
도 3을 참조하면, 챔버(20)의 내부에는 챔버로 로딩된 기판(10)을 지지하기 위한 복수개의 보트(30)가 설치되어 있다. 보트(30)는 기판(10)의 장변측을 지지하도록 설치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 보트(30)는 기판(10)의 양 장변측에 3개씩 모두 6개가 설치되어 있으나, 기판(10)의 안정적인 지지를 위하여 그 이상의 개수로 설치될 수도 있으며 기판(10)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 보트(30)의 재질은 석영인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3, a plurality of boats 30 are installed in the chamber 20 to support the substrate 10 loaded into the chamber. The boat 30 is preferably installed to support the long side of the substrate 10. In the present embodiment, six boats 30 are provided on both sides of the board 10 in each of three long sides. However, the boats 30 may be installed in a larger number than the boat 10 in order to stably support the board 10. It can be changed in various ways. The material of the boat 30 is preferably quartz.
또한, 도 3을 참조하면, 기판(10)은 홀더(12) 상에 안착되게 보트(30)에 로딩되는 것이 바람직하다. 기판처리 과정 중에 기판처리 온도가 글래스 기판의 연화(softening) 온도에 도달하면 기판 자체의 무게 때문에 기판의 휨 현상이 발생하는데, 특히 이러한 휨 현상은 기판이 대면적화 됨에 따라 더 큰 문제가 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기판(10)을 홀더(12)에 안착된 상태로 기판처리를 진행한다.3, the substrate 10 is preferably loaded into the boat 30 to be seated on the holder 12. When the substrate treatment temperature reaches the softening temperature of the glass substrate during the substrate treatment process, the substrate warpage occurs due to the weight of the substrate itself. In particular, such a warpage problem becomes more problematic as the substrate becomes larger in area. In order to solve this problem, the substrate 10 is processed in a state in which the substrate 10 is seated on the holder 12.
도 4는 도 1의 A-A선의 단면 사시도이다.4 is a sectional perspective view taken along the line A-A of FIG.
도시한 바와 같이, 챔버(20)의 내부 일측으로는 복수개의 가스 공급관(100)과 복수개의 가스 배기관(200)이 연결되어 있는 가스관 베이스(300)가 설치되어 있다. 본 도면에서 도면 이해의 편의상 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200) 및 가스관 베이스(300) 이외의 구성에 대한 도시는 생략하였다. 이는 후술하는 도면에도 동일하게 적용된다.As shown, one side of the chamber 20 is provided with a gas pipe base 300 to which a plurality of gas supply pipes 100 and a plurality of gas exhaust pipes 200 are connected. In the drawings, for the sake of understanding of the drawings, illustrations of configurations other than the gas supply pipe 100, the gas exhaust pipe 200, and the gas pipe base 300 are omitted. The same applies to the drawings described later.
가스 공급관(100)은 기판(10)에 대하여 기판처리가 진행될 때 기판처리 분위기 조성을 위한 가스를 챔버(20) 내부에 공급한다. 가스 배기관(200)은 기판처리에 사용된 폐가스를 챔버(20) 외부로 배기한다.The gas supply pipe 100 supplies a gas for forming a substrate processing atmosphere into the chamber 20 when the substrate processing is performed on the substrate 10. The gas exhaust pipe 200 exhausts the waste gas used for the substrate treatment to the outside of the chamber 20.
가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 단면 형상은 특별히 제한되지는 않지만 제조의 편의상 원형으로 하는 것이 바람직하다. 챔버(20)의 내부에 확산되어 있는 가스의 배기를 용이하게 하기 위해 가스 배기관(200)의 직경은 가스 공급관(100)의 직경보다 크게 하는 것이 바람직하다. 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 재질은 석영을 포함할 수 있다.Although the cross-sectional shape of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 is not specifically limited, It is preferable to make it circular for convenience of manufacture. In order to facilitate the exhaust of the gas diffused in the chamber 20, the diameter of the gas exhaust pipe 200 is preferably larger than the diameter of the gas supply pipe 100. The material of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 may include quartz.
한편 가스관 베이스(300) 상에서 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)은 서로 교대로 배치하는 것이 챔버(20) 내의 가스의 확산 및 챔버(20)로부터의 가스의 배기 과정이 원활하게 이루어지게 하는 측면에서 바람직하다. Meanwhile, the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are alternately arranged on the gas pipe base 300 to smoothly diffuse the gas in the chamber 20 and exhaust the gas from the chamber 20. It is preferable in terms of.
가스관 베이스(300)는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)을 지지하면서 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)을 챔버(20)의 외부에 설치된 가스 공급부(미도시)와 가스 배기부(미도시)와 각각 연결해 주는 역할을 한다.The gas pipe base 300 supports the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 while the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are installed outside the chamber 20 and the gas supply part (not shown) and the gas exhaust part. It connects with each other (not shown).
도 5는 챔버(20) 내에 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)이 배치된 상태를 나타내는 도면이다.5 is a view illustrating a state in which the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are disposed in the chamber 20.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 챔버(20)의 내부 양측으로는 가스관 베이스(300)가 설치되어 있고, 각각의 가스관 베이스(300)에는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)이 연결되어 있다.As shown, according to the first embodiment of the present invention, the gas pipe base 300 is provided on both sides of the chamber 20, and each gas pipe base 300 is provided with a gas supply pipe 100 and a gas exhaust pipe. 200 is connected.
도 5를 참조하면, 가스관 베이스(300)는 챔버(20)의 양측에 2개씩 4개가 설치될 수 있으나 가스관 베이스(300)의 개수는 챔버(20)의 크기, 가스관 베이스(300)의 설치 용이성 등을 종합적으로 고려하여 다양하게 변경될 수 있다. 필요에 따라서는 챔버(20)의 양측에 1개씩 모두 2개의 가스관 베이스(300)가 설치될 수도 있다.Referring to FIG. 5, four gas pipe bases 300 may be installed at two sides of the chamber 20, but the number of the gas pipe bases 300 may be the size of the chamber 20 and the ease of installation of the gas pipe base 300. It may be changed in various ways in consideration of the overall. If necessary, two gas pipe bases 300 may be installed on both sides of the chamber 20.
가스관 베이스(300)에는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)이 교대로 연결된다. 이와 같이 교대로 배열되는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 상태는 서로 대향하고 있는 가스관 베이스(300)에 연결되어 있는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 배열 상태에도 적용하는 것이 바람직하다. 즉, 도 5에서와 같이 임의의 가스 공급관(100)은 기판(미도시)을 사이에 두고 가스 배기관(200)과 서로 대향하며, 임의의 가스 배기관(200)은 기판(미도시)을 사이에 두고 가스 공급관(200)과 서로 대향하도록 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 배열을 설정할 수 있다.The gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are alternately connected to the gas pipe base 300. The state of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 which are alternately arranged in this way is also applied to the arrangement of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 connected to the gas pipe base 300 facing each other. It is preferable. That is, as shown in FIG. 5, the arbitrary gas supply pipes 100 face each other with the gas exhaust pipe 200 with the substrate (not shown) interposed therebetween, and the optional gas exhaust pipe 200 with the substrate (not shown) interposed therebetween. In addition, the arrangement of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 may be set so as to face each other with the gas supply pipe 200.
또한, 도 5를 참조하면, 챔버(20)의 일측에 설치된 가스관 베이스(300)에는 3개의 가스 공급관(100)과 2개의 가스 배기관(200)이 연결되고, 챔버(20)의 다른 일측에 설치된 가스관 베이스(300)에는 2개의 가스 공급관(100)과 3개의 가스 배기관(200)이 연결될 수 있으나, 가스관 베이스(300)마다 연결되는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 개수는 챔버(20)의 크기, 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 설치 용이성 등을 종합적으로 고려하여 다양하게 변경될 수 있다. 다만, 가스의 확산 및 배기 과정이 원활하게 이루어지도록 챔버(20) 내부에 설치되는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 총 개수는 동일하게 유지하는 것이 바람직하다.In addition, referring to FIG. 5, three gas supply pipes 100 and two gas exhaust pipes 200 are connected to the gas pipe base 300 installed at one side of the chamber 20, and installed at the other side of the chamber 20. Two gas supply pipes 100 and three gas exhaust pipes 200 may be connected to the gas pipe base 300, but the number of the gas supply pipes 100 and the gas exhaust pipes 200 connected to each gas pipe base 300 may include a chamber ( 20 may be variously changed in consideration of the size, ease of installation of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200, and the like. However, the total number of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 installed in the chamber 20 is preferably maintained in the same manner so as to smoothly diffuse and exhaust the gas.
도 4 및 도 5를 참조하면, 가스 공급관(100)에는 가스가 유출되는 복수개의 가스 공급홀(110)이 형성되어 있고, 가스 배기관(200)에는 가스가 유입되는 복수개의 가스 배기홀(210)이 형성되어 있다. 가스 공급홀(110)과 가스 배기홀(210)은 각각 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 길이 방향을 따라 형성되고, 아울러 챔버(20)의 내측 방향 즉 기판(10)을 향하여 형성되는 것이 바람직하다. 가스 공급홀(110)과 가스 배기홀(210)의 개수는 챔버(20)에 로딩되는 기판의 개수와 동일하게 유지하는 것이 좋으나 가스의 원활한 공급과 배기를 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.4 and 5, a plurality of gas supply holes 110 through which gas flows is formed in the gas supply pipe 100, and a plurality of gas exhaust holes 210 through which gas is introduced into the gas exhaust pipe 200. Is formed. The gas supply hole 110 and the gas exhaust hole 210 are formed along the longitudinal direction of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200, respectively, and are formed toward the inner side of the chamber 20, that is, toward the substrate 10. It is desirable to be. The number of the gas supply holes 110 and the gas exhaust holes 210 may be maintained at the same number as the number of substrates loaded in the chamber 20, but may be variously changed in consideration of smooth supply and exhaust of gas.
도 6은 가스 공급관(100) 및 가스 배기관(200)이 가스관 베이스(300)에 연결된 상태를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a state in which the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are connected to the gas pipe base 300.
도 6을 참조하면, 가스관 베이스(300)는 본체(310), 연결홀(320) 및 가스 포트(330)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the gas pipe base 300 may include a main body 310, a connection hole 320, and a gas port 330.
본체(310)는 소정의 크기로 형성되고 내부에는 공간이 형성되어 외부에서 공급되는 가스의 확산 공간으로 사용될 수 있다. 도면에 의하면 본체(310)는 직육면체로 형성되고 있으나 반드시 도시한 형태로 한정되지 않는다.The main body 310 may be formed in a predetermined size and have a space formed therein to be used as a diffusion space of a gas supplied from the outside. According to the figure, the main body 310 is formed of a rectangular parallelepiped, but is not necessarily limited to the illustrated form.
격벽(312)은 본체(310)의 내부를 복수개로 구분할 수 있다. 이때, 격벽(312)은 후술하는 연결홀(320)과 가스 공급 포트(330a) 및 가스 배기 포트(330b)의 사이에 형성되어 가스 공급 포트(330a)를 통해 공급되는 가스가 이에 대응하는 가스 공급관(100)으로 유입될 수 있도록 하고, 가스 배기관(200)으로 유입된 가스는 이에 대응하는 가스 배기 포트(330b)로 배기될 수 있도록 한다. 도면에 의하면 본체(310)의 내부는 4개의 격벽(312)에 의해 5개로 구분되어 있으나, 격벽(312)의 개수는 가스 공급관(100) 및 가스 배기관(200)의 개수에 따라 증감될 수 있다. 이와 같은 격벽(312)의 형성에 의해 본체(310), 더 나아가 가스관 베이스(300)의 내구성이 강화되는 효과를 부수적으로 얻을 수 있다.The partition 312 may divide the inside of the body 310 into a plurality. In this case, the partition wall 312 is formed between the connection hole 320 and the gas supply port 330a and the gas exhaust port 330b which will be described later, the gas supplied through the gas supply port 330a corresponds to the gas supply pipe The gas may be introduced into the gas 100, and the gas introduced into the gas exhaust pipe 200 may be exhausted to the corresponding gas exhaust port 330b. According to the drawing, the interior of the main body 310 is divided into five by four partitions 312, but the number of partitions 312 may be increased or decreased depending on the number of gas supply pipes 100 and gas exhaust pipes 200. . The formation of such a partition 312 can additionally obtain the effect of strengthening the durability of the main body 310, and further, the gas pipe base 300.
연결홀(320)은 본체(310)의 상부에 복수개로 형성되고 각각의 연결홀(320)에는 가스 공급관(100) 또는 가스 배기관(200) 중 적어도 어느 하나가 연결된다. 가스 공급관(100) 또는 가스 배기관(200)의 연결을 용이하게 하기 위해 각 연결홀(320)의 직경은 서로 다르게 형성될 수 있다. 연결홀(320)에 연결되는 가스 공급관(100) 또는 가스 배기관(200)의 연결을 확고히 하기 위해 연결홀(320)에는 플랜지(322)가 추가로 연결될 수 있다.A plurality of connection holes 320 are formed in the upper portion of the main body 310, and at least one of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 is connected to each of the connection holes 320. In order to facilitate the connection of the gas supply pipe 100 or the gas exhaust pipe 200, the diameters of the connection holes 320 may be different from each other. A flange 322 may be further connected to the connection hole 320 to secure the connection of the gas supply pipe 100 or the gas exhaust pipe 200 connected to the connection hole 320.
가스 포트(330)는 외부에서 가스를 공급받는 가스 공급 포트(330a)와 폐가스를 외부로 배기하는 가스 배기 포트(330b)로 구성될 수 있다.The gas port 330 may include a gas supply port 330a for receiving gas from the outside and a gas exhaust port 330b for exhausting the waste gas to the outside.
가스 공급 포트(330a)는 본체(310)의 하부에 적어도 하나 이상으로 연결될 수 있다. 가스 공급 포트(330a)는 외부에서 공급되는 가스를 가스관 베이스(300) 내부로 유입시킨다.The gas supply port 330a may be connected to at least one lower portion of the body 310. The gas supply port 330a introduces a gas supplied from the outside into the gas pipe base 300.
가스 배기 포트(330b)는 가스관 베이스(300)의 하부에 적어도 하나 이상으로 연결될 수 있다. 가스 배기 포트(330b)는 가스 배기관(200)을 통해 유입된 폐가스를 챔버(20) 외부로 배기한다.The gas exhaust port 330b may be connected to at least one lower portion of the gas pipe base 300. The gas exhaust port 330b exhausts the waste gas introduced through the gas exhaust pipe 200 to the outside of the chamber 20.
한편 본체(310)의 내부에는 가스 확산판(340)이 추가로 설치될 수 있다. 도 7은 가스관 베이스(300)의 내부에 가스 확산판(340)이 설치된 상태를 나타내는 도면이다.Meanwhile, the gas diffusion plate 340 may be additionally installed inside the main body 310. FIG. 7 is a diagram illustrating a gas diffusion plate 340 installed inside the gas pipe base 300.
도 7을 참조하면, 가스 확산판(340)은 판 형태로 형성되어 본체(310)의 내부에 수평으로 설치된다. 가스 확산판(340)에는 전체에 걸쳐 일정한 간격으로 복수개의 확산홀(342)이 형성되어 있다. 확산홀(342)의 직경은 가스 공급 포트(330a)의 직경에 비해 충분히 작게 형성하는 것이 바람직하다. 외부에서 공급된 가스는 가스 확산판(340)의 전체 영역에 걸쳐 형성된 확산홀(342)을 통과하며 확산된다.Referring to FIG. 7, the gas diffusion plate 340 is formed in a plate shape and installed horizontally inside the main body 310. The gas diffusion plate 340 is provided with a plurality of diffusion holes 342 at regular intervals throughout. The diameter of the diffusion hole 342 is preferably smaller than the diameter of the gas supply port 330a. The gas supplied from the outside diffuses through the diffusion hole 342 formed over the entire area of the gas diffusion plate 340.
한편 챔버(20)로부터 가스를 배기하는 과정을 고려할 때 가스 배기 포트(330b)와 가스 배기관(200)의 사이에는 가스 확산판(340)을 설치하지 않는 것이 바람직하다.On the other hand, in consideration of the process of exhausting the gas from the chamber 20, it is preferable not to provide the gas diffusion plate 340 between the gas exhaust port 330b and the gas exhaust pipe 200.
한편, 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)의 배열은 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 변경할 수도 있다. 도 8은 챔버(20) 내에 가스 공급관(100)이 배치된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 9는 도 8의 가스 공급관(100)이 가스관 베이스(300)에 연결된 상태를 나타내는 단면 사시도이다.The arrangement of the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 may be changed as shown in FIGS. 8 and 9. 8 is a perspective view showing a state in which the gas supply pipe 100 is disposed in the chamber 20. 9 is a cross-sectional perspective view illustrating a state in which the gas supply pipe 100 of FIG. 8 is connected to the gas pipe base 300.
도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 챔버(20)의 내부 양측으로는 가스관 베이스(300)가 설치되어 있고, 챔버(20)의 내부 일측에 설치되어 있는 가스관 베이스(300)에는 가스 공급관(100)이 연결되어 있고, 챔버(20)의 내부 다른 일측에 설치되어 있는 가스관 베이스(300)에는 가스 배기관(200)이 연결되어 있다. 참고로 도 8 및 도 9에서는 편의상 챔버(20) 내부 일측의 가스 공급관(100)이 연결되어 있는 가스관 베이스(300)만을 도시하였다.As shown in FIG. 8 and FIG. 9, according to another embodiment of the present invention, the gas pipe base 300 is installed at both sides of the chamber 20, and is installed at one side of the chamber 20. The gas supply pipe 100 is connected to the gas pipe base 300, and the gas exhaust pipe 200 is connected to the gas pipe base 300 installed at the other side of the inside of the chamber 20. For reference, FIGS. 8 and 9 illustrate only the gas pipe base 300 to which the gas supply pipe 100 of one side of the chamber 20 is connected for convenience.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 배치식 기판처리 장치(1)는 이하의 설명에서와 같이 동작할 수 있다.The batch substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention configured as described above may operate as described below.
먼저, 챔버(20) 내에 설치된 보트(30)에 기판(10)이 로딩된 후에는 히터(70)를 작동시켜 기판(10)에 대한 기판처리 공정을 수행하도록 한다.First, after the substrate 10 is loaded in the boat 30 installed in the chamber 20, the heater 70 is operated to perform a substrate treatment process on the substrate 10.
이때, 히터(70)를 작동시키기 전에, 챔버(20) 내부를 기판처리 분위기로 조성하기 위하여 가스 공급 포트(330a)를 통해 예를 들어, 질소 또는 아르곤과 같은 분위기 가스를 공급한다. 가스 공급 포트(330a)로 공급된 가스는 가스 공급관(100) 및 가스 공급홀(110)을 통하여 챔버(20) 내부로 공급된다.At this time, before the heater 70 is operated, an atmosphere gas such as, for example, nitrogen or argon is supplied through the gas supply port 330a to form the inside of the chamber 20 in a substrate processing atmosphere. The gas supplied to the gas supply port 330a is supplied into the chamber 20 through the gas supply pipe 100 and the gas supply hole 110.
도 10은 가스 공급 포트(330a)를 통해 공급된 가스가 본체(310) 내부에서 확산되는 상태를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating a state in which gas supplied through the gas supply port 330a is diffused in the main body 310.
도시한 바와 같이, 외부에서 가스 공급 포트(330a)를 통해 공급된 가스는 본체(310)의 내부에 균일하게 확산되면서 가스 공급관(100)을 통해 챔버(20) 내부로 공급된다.As shown, the gas supplied from the outside through the gas supply port 330a is uniformly diffused into the body 310 and is supplied into the chamber 20 through the gas supply pipe 100.
도 11은 가스 공급 포트(330a)를 통해 공급된 가스가 본체(310) 내부에 설치된 가스 확산판(340)을 통해 확산되는 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which gas supplied through the gas supply port 330a is diffused through the gas diffusion plate 340 installed inside the main body 310.
도시한 바와 같이, 외부에서 가스 공급 포트(330a)를 통해 공급된 가스는 본체(310)의 내부 공간[가스 확산판(340)의 하측 공간]에 균일하게 확산되면서 가스 확산판(340)의 확산홀(342)을 통과하여 본체(310)의 내부 공간[가스 확산판(340)의 상측 공간]으로 이동하며, 다시 가스 확산판(340)의 상측 공간 내에서 균일하게 확산되면서 가스 공급관(100)을 통해 챔버(20) 내부로 공급된다.As shown, the gas supplied from the outside through the gas supply port 330a is uniformly diffused in the internal space of the main body 310 (lower space of the gas diffusion plate 340) and the gas diffusion plate 340 is diffused. The gas supply pipe 100 moves through the hole 342 to the internal space of the main body 310 (upper space of the gas diffusion plate 340) and is uniformly diffused in the upper space of the gas diffusion plate 340. It is supplied through the chamber 20 through.
끝으로, 기판처리 분위기의 조성에 사용된 폐가스는 가스 공급관(100)과 교대로 배열되거나 대향하여 배열되어 있는 가스 배기관(200) 및 가스 배기홀(210)을 통하여 유입된 폐가스는 가스 배기 포트(330b)를 통해 챔버(20) 외부로 배기된다.Finally, the waste gas used for the composition of the substrate processing atmosphere is the gas exhaust port 200 through the gas exhaust pipe 200 and the gas exhaust hole 210 that are alternately arranged or opposed to the gas supply pipe 100 is a gas exhaust port ( It is exhausted to the outside of the chamber 20 through 330b.
상기와 같이, 본 발명에서는 기판처리용 가스가 가스관 베이스(300)의 본체(310) 내부의 공간에서 충분히 확산한 후[경우에 따라서는 본체(310) 내부에 가스 확산판(340)의 설치에 따라 도출되는 이중 공간 내에서 더욱 충분히 확산한 후] 가스 공급관(100)을 통하여 챔버(20) 내부에 공급되게 함으로써 기판처리용 가스가 챔버(20) 내에 균일하게 공급되게 함으로써 챔버(20) 내에 로딩된 모든 기판(10)에 대하여 기판처리가 균일하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, after the substrate processing gas is sufficiently diffused in the space inside the main body 310 of the gas pipe base 300 (in some cases, the gas diffusion plate 340 is installed inside the main body 310). After spreading more sufficiently in the double space derived accordingly] by the gas supply pipe 100 is supplied into the chamber 20 by the gas for processing the substrate is uniformly supplied into the chamber 20 loading in the chamber 20 There is an advantage that the substrate treatment can be made uniform for all the substrates 10.
또한, 본 발명에서는 가스 공급관(100)과 가스 배기관(200)을 교대 및/또는 대향되게 배열한 상태에서 기판처리용 가스를 공급 및 배기하여 기판처리 과정 중에 기판처리용 가스 압력이 챔버(20) 전체에 걸쳐 균일하게 유지되게 함으로써 챔버(20) 내에 로딩된 모든 기판(10)에 대하여 기판처리가 균일하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.In addition, in the present invention, the gas supply pipe 100 and the gas exhaust pipe 200 are alternately and / or opposed to each other in a state in which the substrate processing gas is supplied and exhausted so that the substrate processing gas pressure during the substrate processing process is the chamber 20. There is an advantage that the substrate treatment can be made uniform for all the substrates 10 loaded in the chamber 20 by being kept uniform throughout.
도 12는 배치식 기판처리 장치(1)의 가스 공급관(400)의 구성을 나타내는 정면도이다. 도 13은 배치식 기판처리 장치(1)의 가스 공급관(400)의 구성을 나타내는 사시도이다.FIG. 12: is a front view which shows the structure of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1. FIG. FIG. 13: is a perspective view which shows the structure of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1. FIG.
도 12 및 도 13을 참조하면, 가스 공급관(400)은 단위 공급관(410), 제1, 제2 및 제3 분사관(420a, 420b, 420c), 제1, 제2 및 제3 분사홀(430a, 430b, 430c) 및 제1 및 제2 연결관(440a, 440b)을 포함하여 구성될 수 있다.12 and 13, the gas supply pipe 400 includes a unit supply pipe 410, first, second and third injection pipes 420a, 420b, and 420c, and first, second and third injection holes ( 430a, 430b, and 430c and first and second connection pipes 440a and 440b.
단위 공급관(410)을 통하여 외부로부터 기판처리 가스가 공급된다. 단위 공급관(410)은 소정의 길이로 형성되고, 챔버 내부에 수직으로 설치되며, 단위 공급관(410)의 일단은 외부의 가스 공급 장치(미도시)와 연결된다. 단위 공급관(410)은 기판처리 가스를 공급받을 수 있도록 일단이 개방 형성되고, 단위 공급관(410)의 타단부에는 후술하는 제1 분사관(420a)이 직교되게 연결된다.The substrate processing gas is supplied from the outside through the unit supply pipe 410. The unit supply pipe 410 is formed to have a predetermined length, is installed vertically inside the chamber, and one end of the unit supply pipe 410 is connected to an external gas supply device (not shown). One end of the unit supply pipe 410 is formed to receive the substrate processing gas, and the other end of the unit supply pipe 410 is orthogonally connected to the first injection pipe 420a to be described later.
제1, 제2 및 제3 분사관(420a, 420b, 420c)은 단위 공급관(410)을 통해 기판처리 가스를 공급받은 후 복수개로 로딩된 기판(10)에 대하여 가스를 공급한다. 제1, 제2 및 제3 분사관(420a, 420b, 420c)은 챔버 내부의 상측에서 하측 방향으로 차례대로 배치된다. 제1, 제2 및 제3 분사관(420a, 420b, 420c)은 기판(10)의 장변 방향과 평행하게 배치된다. 본 실시예에서 가스 공급관(400)은 3개의 분사관(420a, 420b, 420c)을 포함하는 것으로 구성되어 있으나 분사관의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.The first, second, and third injection pipes 420a, 420b, and 420c receive a substrate processing gas through the unit supply pipe 410, and then supply gas to the plurality of loaded substrates 10. The first, second, and third injection pipes 420a, 420b, and 420c are disposed in order from the upper side to the lower side in the chamber. The first, second, and third injection pipes 420a, 420b, and 420c are disposed in parallel to the long side direction of the substrate 10. In the present embodiment, the gas supply pipe 400 is configured to include three injection pipes 420a, 420b, and 420c, but the number of the injection pipes may be variously changed.
제1 분사관(420a)은 단위 공급관(410)의 단부에 연결되고, 제2 및 제3 분사관(420b, 420c)은 제1 및 제2 연결관(440a, 440b)에 의해 제1 분사관(420a)에 연속적으로 연결된다. 구체적으로 설명하면, 제1 분사관(420a)의 일단은 단위 공급관(410)의 일단과 연결되고, 제1 분사관(420a)의 타단은 제1 연결관(440a)에 의해 제2 분사관(420b)의 일단과 연결되고, 제2 분사관(420b)의 타단은 제2 연결관(440b)에 의해 제3 분사관(420c)의 일단과 연결된다. 이때, 제1, 제2 및 제3 분사관(420a, 420b, 420c)과 제1 및 제2 연결관(440a, 440b)은 서로 직교되게 연결됨으로써, 도시한 바와 같이, 전체적으로 '5' 형상을 가질 수 있다.The first injection pipe 420a is connected to the end of the unit supply pipe 410, and the second and third injection pipes 420b and 420c are connected to the first injection pipe by the first and second connection pipes 440a and 440b. 420a is continuously connected. Specifically, one end of the first injection pipe 420a is connected to one end of the unit supply pipe 410, and the other end of the first injection pipe 420a is connected to the second injection pipe 440a by the first connection pipe 440a. It is connected to one end of the 420b, the other end of the second injection pipe 420b is connected to one end of the third injection pipe 420c by the second connecting pipe 440b. In this case, the first, second and third injection pipes (420a, 420b, 420c) and the first and second connection pipes (440a, 440b) are connected orthogonally to each other, as shown in the overall '5' shape Can have
한편, 가스 공급관(400)에서의 가스의 흐름을 고려할 때, 제1 및 제2 분사관(420a, 420b)의 양단은 개방되는 것이 바람직하다. 또한, 제3 분사관(420c)의 제2 연결관(440b)과 연결되는 일단은 개방되며, 그 반대쪽의 타단은 폐쇄되는 것이 바람직하다. 이때, 도 12에 도시된 바와 같이, 커버(460)를 사용하여 제3 분사관(420c)의 일단을 폐쇄할 수 있다. 제1 연결관(440a)의 일단을 폐쇄하는 경우에도 커버(460)를 사용할 수 있다.On the other hand, considering the flow of gas in the gas supply pipe 400, it is preferable that both ends of the first and second injection pipe (420a, 420b) is open. In addition, one end connected to the second connection pipe 440b of the third injection pipe 420c may be opened, and the other end of the third injection pipe 420c may be closed. In this case, as shown in FIG. 12, one end of the third injection pipe 420c may be closed using the cover 460. The cover 460 may also be used when one end of the first connecting pipe 440a is closed.
제1, 제2 및 제3 분사관(420a, 420b, 420c)의 표면에는 기판(100)을 향하여 제1, 제2 및 제3 분사홀(430a, 430b, 430c)이 복수개로 형성될 수 있다. 이때, 제1, 제2 및 제3 분사홀(430a, 430b, 430c)은 각 분사관(420a, 420b, 420c)의 길이 방향으로 일직선 상으로 형성될 수 있다.A plurality of first, second and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be formed on the surface of the first, second and third injection pipes 420a, 420b, and 420c toward the substrate 100. . In this case, the first, second and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be formed in a straight line in the length direction of each of the injection pipes 420a, 420b, and 420c.
한편, 제1, 제2 및 제3 분사홀(430a, 430b, 430c)의 직경은 가스의 진행 방향을 따라 점진적으로 증가될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 단위 공급관(410)과 제1 분사관(420a)의 연결 부위에 형성된 제1 분사홀(430a)의 직경보다 제1 분사관(420a)과 제1 연결관(440a)의 연결 부위에 형성된 제1 분사홀(430a)의 직경이 더 클 수 있다. 제2 및 제3 분사홀(430b, 430c)의 직경도 이와 동일하게 가스의 진행 방향을 따라 점진적으로 증가될 수 있다.Meanwhile, the diameters of the first, second, and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be gradually increased along the traveling direction of the gas. Specifically, the connection between the first injection pipe 420a and the first connection pipe 440a is larger than the diameter of the first injection hole 430a formed at the connection portion between the unit supply pipe 410 and the first injection pipe 420a. The diameter of the first injection hole 430a formed in the portion may be larger. The diameters of the second and third injection holes 430b and 430c may be gradually increased along the advancing direction of the gas.
한편, 제1, 제2 및 제3 분사홀(430a, 430b, 430c)의 직경은 가스의 진행 방향을 따라 단계적으로 증가할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 각 분사관(420a, 420b, 420c)에 내에서 분사홀(430a, 430b, 430c)의 직경은 동일하지만, 제2 분사관(420b)의 제2 분사홀(430b)은 제1 분사관(420a)의 제1 분사홀(430a) 보다 직경이 크게 형성되고, 제3 분사관(420c)의 제3 분사홀(430c)은 제2 분사관(420b)의 제2 분사홀(430b) 보다 직경이 크게 형성될 수 있다.Meanwhile, the diameters of the first, second, and third injection holes 430a, 430b, and 430c may increase in stages along the gas traveling direction. Specifically, the diameters of the injection holes 430a, 430b, and 430c are the same in each of the injection pipes 420a, 420b, and 420c, but the second injection holes 430b of the second injection pipe 420b are made of The diameter is larger than that of the first injection hole 430a of the first injection pipe 420a, and the third injection hole 430c of the third injection pipe 420c is the second injection hole of the second injection pipe 420b. 430b) may be larger in diameter.
이와 같이, 가스 공급관(400) 내에서 가스의 흐름 방향으로 분사홀(430a, 430b, 430c)의 직경이 점진적으로나 단계적으로 증가되게 하는 것은 단위 공급관(410)을 통해 공급된 가스가 단위 공급관(410)공급관으로부터 멀어질수록 가스의 압력이 저하되고 분사홀을 통하여 분사되는 가스의 양이 감소되는 것을 방지하기 위함이다.As such, the diameter of the injection holes 430a, 430b, and 430c gradually or stepwise increases in the gas flow direction in the gas supply pipe 400 so that the gas supplied through the unit supply pipe 410 is supplied to the unit supply pipe 410. This is to prevent the pressure of the gas from decreasing and the amount of gas injected through the injection hole decreases away from the supply pipe.
한편, 가스 공급관(400)은 지지대(450)를 설치하여 지지되도록 하는 것이 바람직하다. 지지대(450)는 단위 공급관(410)과 평행하면서 제1 연결관(440a)과 연결되게 설치될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 지지대(450)의 상단은 제1 분사관(420a)과 제2 분사관(420b)을 연결하는 제1 연결관(440a)과 접하도록 하고, 지지대(450)의 하단은 가스관 베이스(300)와 접하도록 한다. 또한, 가스 공급관(400)의 구조적 안정성 확보를 위하여 지지대(450)의 일측으로 제3 분사관(420c)의 일단이 접하도록 할 수 있다.On the other hand, the gas supply pipe 400 is preferably to be supported by installing the support (450). The support 450 may be installed to be connected to the first connection pipe 440a while being parallel to the unit supply pipe 410. Specifically, the upper end of the support 450 is in contact with the first connection pipe 440a connecting the first injection pipe 420a and the second injection pipe 420b, the lower end of the support 450 is a gas pipe In contact with the base 300. In addition, one end of the third injection pipe 420c may be in contact with one side of the support 450 to ensure structural stability of the gas supply pipe 400.
이하에서는 상술한 바와 같이 구성된 가스 공급관(400)의 사용예를 도 14 내지 도 17의 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of use of the gas supply pipe 400 configured as described above will be described with reference to FIGS. 14 to 17.
제1 사용예First use example
도 14는 배치식 기판처리 장치(1)의 가스 공급관(400)의 사용 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 14: is a figure which shows the use state of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1. FIG.
도 14를 참조하면, 챔버(20)의 내부에는 기판(10)의 장변측으로 3개의 가스 공급관(400)이 설치될 수 있다. 이는 가스 공급관(400)의 전체 크기를 작게 한 후에 기판(10)의 크기에 대응할 수 있도록 가스 공급관(400)을 복수개로 배치한 경우이다. 본 사용예에서는 가스 공급관(400)의 개수가 3개로 도시되어 있으나, 기판(10) 및 가스 공급관(400)의 크기에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.Referring to FIG. 14, three gas supply pipes 400 may be installed in the long side of the substrate 10 in the chamber 20. This is a case where a plurality of gas supply pipes 400 are disposed so as to correspond to the size of the substrate 10 after reducing the overall size of the gas supply pipes 400. In the present use example, the number of the gas supply pipe 400 is illustrated as three, but may be variously changed according to the size of the substrate 10 and the gas supply pipe 400.
챔버(20)의 외부로부터 가스 공급관(400)으로 공급되는 가스는 단위 공급관(410)으로 유입되고, 유입된 가스는 단위 공급관(410)과 연결된 제1 분사관(420a)으로 유입되며, 유입된 가스는 제1 분사관(420a)의 제1 분사홀(430a)을 통해 기판(10)으로 공급된다. 제1 분사관(420a)에서 분사되지 못한 가스는 제1 연결관(440a)을 통해 제2 분사관(420b)으로 유입되고, 제2 분사관(420b)에 형성된 제2 분사홀(430b)을 통해 기판(10)으로 공급된다. 제2 분사관(420b)에서 분사되지 못한 가스는 제2 연결관(440b)을 통해 제3 분사관(420c)으로 유입되고, 제3 분사관(420c)에 형성된 제3 분사홀(430c)을 통해 기판(10)으로 공급된다. Gas supplied from the outside of the chamber 20 to the gas supply pipe 400 flows into the unit supply pipe 410, and the introduced gas flows into the first injection pipe 420a connected to the unit supply pipe 410. Gas is supplied to the substrate 10 through the first injection hole 430a of the first injection tube 420a. Gas not injected from the first injection pipe 420a flows into the second injection pipe 420b through the first connection pipe 440a, and opens the second injection hole 430b formed in the second injection pipe 420b. It is supplied to the substrate 10 through. Gas not injected from the second injection pipe 420b flows into the third injection pipe 420c through the second connection pipe 440b and opens the third injection hole 430c formed in the third injection pipe 420c. It is supplied to the substrate 10 through.
이때, 상술한 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 분사홀(430a, 430b, 430c)의 직경은 가스 공급관(400) 내에서 가스의 진행 방향에 따라 점진적으로 또는 단계적으로 증가되게 할 수 있다. 이로써, 챔버(20) 내에 기판처리 가스를 균일하게 공급함으로써 챔버(20) 내에 로딩된 모든 기판(10)에 대하여 균일하게 기판처리가 이루어질 수 있다.In this case, as described above, the diameters of the first, second, and third injection holes 430a, 430b, and 430c may be gradually or stepwise increased in the gas supply pipe 400 according to the traveling direction of the gas. . As a result, the substrate treatment may be uniformly performed on all the substrates 10 loaded in the chamber 20 by uniformly supplying the substrate treatment gas into the chamber 20.
제2 사용예Second use example
도 15는 배치식 기판처리 장치(1)의 가스 공급관(400a)의 사용 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 15: is a figure which shows the use state of the gas supply line 400a of the batch type substrate processing apparatus 1. FIG.
도 15를 참조하면, 챔버(20)의 내부에는 기판(10)의 장변측으로 개의 가스 공급관(400a)이 설치될 수 있다. 이는 가스 공급관(400)의 전체 크기를 기판(10)의 크기에 대응할 수 있도록 한 후에 가스 공급관(400)을 1개만 배치한 경우이다. 즉, 본 사용예에서는 가스 공급관(400a)의 제1, 제2 및 제3 분사관(420a, 420b, 420c)의 길이가 기판(10)의 장변 길이와 실질적으로 동일할 수 있다. 이외의 가스 공급관(400a)의 구성은 제1 사용예의 가스 공급관(400)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 15, two gas supply pipes 400a may be installed in the long side of the substrate 10 in the chamber 20. This is a case where only one gas supply pipe 400 is disposed after the entire size of the gas supply pipe 400 can correspond to the size of the substrate 10. That is, in this use example, the lengths of the first, second and third injection pipes 420a, 420b, and 420c of the gas supply pipe 400a may be substantially the same as the long side length of the substrate 10. Since the structure of other gas supply pipe 400a is the same as that of the gas supply pipe 400 of a 1st use example, detailed description is abbreviate | omitted.
제3 사용예Third use example
도 16은 배치식 기판처리 장치(1)의 가스 공급관(400)의 사용 상태를 나타내는 도면이다. 본 사용예에 의하면 제1 사용예의 가스 공급관(400)을 상술한 바 있는 가스관 베이스(300)에 연결할 수 있다. 가스관 베이스(300)의 구성 및 가스 공급관(400)과 가스관 베이스(300)의 연결 방식은 상술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.FIG. 16: is a figure which shows the use state of the gas supply line 400 of the batch type substrate processing apparatus 1. FIG. According to this use example, the gas supply pipe 400 of the first use example can be connected to the gas pipe base 300 described above. Since the configuration of the gas pipe base 300 and the connection method of the gas supply pipe 400 and the gas pipe base 300 are the same as described above, detailed description thereof will be omitted.
제4 사용예Fourth use example
도 17은 배치식 기판처리 장치(1)의 가스 공급관(400a)의 사용 상태를 나타내는 도면이다. 본 사용예에 의하면 제2 사용예의 가스 공급관(400a)을 상술한 바 있는 가스관 베이스(300)에 연결할 수 있다. 가스관 베이스(300)의 구성 및 가스 공급관(400)과 가스관 베이스(300)의 연결 방식은 상술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.FIG. 17: is a figure which shows the use state of the gas supply line 400a of the batch type substrate processing apparatus 1. FIG. According to this use example, it is possible to connect the gas supply pipe 400a of the second use example to the gas pipe base 300 described above. Since the configuration of the gas pipe base 300 and the connection method of the gas supply pipe 400 and the gas pipe base 300 are the same as described above, detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to the preferred embodiments as described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Modifications and variations are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the invention and the appended claims.

Claims (14)

  1. 복수개의 기판을 동시에 기판처리할 수 있는 배치식 기판처리 장치로서,A batch substrate processing apparatus capable of simultaneously processing a plurality of substrates,
    상기 복수개의 기판에 대하여 기판처리 공간을 제공하는 챔버;A chamber providing a substrate processing space for the plurality of substrates;
    상기 복수개의 기판이 로딩되어 지지되는 보트;A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported;
    상기 기판의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 히터; 및A plurality of heaters disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate; And
    상기 챔버의 내부 일측에 설치되는 가스관 베이스 - 상기 가스관 베이스에는 가스 공급관 및 가스 배기관이 연결됨 -;A gas pipe base installed at an inner side of the chamber, wherein the gas pipe base is connected to a gas supply pipe and a gas exhaust pipe;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.Batch substrate processing apparatus comprising a.
  2. 복수개의 기판을 동시에 기판처리할 수 있는 배치식 기판처리 장치로서,A batch substrate processing apparatus capable of simultaneously processing a plurality of substrates,
    상기 복수개의 기판에 대하여 기판처리 공간을 제공하는 챔버;A chamber providing a substrate processing space for the plurality of substrates;
    상기 복수개의 기판이 로딩되어 지지되는 보트;A boat on which the plurality of substrates are loaded and supported;
    상기 기판의 적층 방향을 따라 일정 간격을 가지면서 배치되는 복수개의 히터; 및A plurality of heaters disposed at predetermined intervals along the stacking direction of the substrate; And
    상기 챔버의 내부 양측으로 설치되는 가스관 베이스 - 상기 가스관 베이스에는 가스 공급관 또는 가스 배기관이 연결됨 -;A gas pipe base installed on both sides of the chamber, the gas pipe base being connected to a gas supply pipe or a gas exhaust pipe;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.Batch substrate processing apparatus comprising a.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 가스관 베이스에 복수개의 가스 공급관 및 가스 배기관이 연결되는 경우 상기 가스 공급관과 상기 가스 배기관은 교대로 연결되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And a plurality of gas supply pipes and a gas exhaust pipe are connected to the gas pipe base, wherein the gas supply pipe and the gas exhaust pipe are alternately connected to each other.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 가스 공급관과 상기 가스 배기관에는 복수개의 가스 공급홀과 가스 배기홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And a plurality of gas supply holes and gas exhaust holes are formed in the gas supply pipe and the gas exhaust pipe, respectively.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 가스 공급홀과 상기 가스 배기홀은 상기 챔버의 내측을 향하며, 상기 보트에 로딩된 상기 기판에 대응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And the gas supply hole and the gas exhaust hole face the inner side of the chamber and correspond to the substrate loaded in the boat.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 가스관 베이스는,The gas pipe base,
    내부에 공간이 형성되는 본체;A body having a space formed therein;
    상기 본체에 연결되는 가스 포트; 및A gas port connected to the main body; And
    상기 본체에 형성되고 상기 가스 공급관 또는 상기 가스 배기관 중 적어도 하나가 연결되는 연결홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And a connection hole formed in the main body and connected to at least one of the gas supply pipe and the gas exhaust pipe.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 가스 포트는 상기 가스 공급관에 대응하는 가스 공급 포트 및 상기 가스 배기관에 대응하는 가스 배기 포트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And the gas port is any one of a gas supply port corresponding to the gas supply pipe and a gas exhaust port corresponding to the gas exhaust pipe.
  8. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 가스관 베이스는 상기 본체의 내부에 설치되는 가스 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.The gas pipe base further comprises a gas diffusion plate installed inside the main body.
  9. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 가스 확산판에는 복수개의 확산홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And a plurality of diffusion holes are formed in the gas diffusion plate.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 가스 공급관은 표면에 복수개의 분사홀이 형성된 복수개의 가스 분사관을 포함하며,The gas supply pipe includes a plurality of gas injection pipes having a plurality of injection holes formed on a surface thereof,
    상기 복수개의 가스 분사관은 상기 기판과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And the plurality of gas injection pipes are disposed in parallel with the substrate.
  11. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 가스 분사관은 제1 가스 분사관, 제2 가스 분사관 및 제3 가스 분사관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.The gas injection pipe is a batch type substrate processing apparatus, characterized in that consisting of a first gas injection pipe, a second gas injection pipe and a third gas injection pipe.
  12. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 가스 공급관에 공급된 기판처리 가스는 상기 복수개의 가스 분사관 중 최상측 가스 분사관으로부터 가장 먼저 분사되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.The substrate processing gas supplied to the gas supply pipe is sprayed first from the uppermost gas injection pipe of the plurality of gas injection pipe.
  13. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 복수개의 가스 분사관 중 상기 임의의 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경은 상기 가스 공급관 내에서 기판처리 가스의 진행 방향을 따라 점진적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.And a diameter of the injection hole of the gas injection pipe of the plurality of gas injection pipes is gradually increased along the traveling direction of the substrate processing gas in the gas supply pipe.
  14. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 복수개의 가스 분사관 중 상기 임의의 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경은 동일하되, 상기 임의의 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경은 상기 임의의 가스 분사관보다 상측에 배치된 상기 가스 분사관의 상기 분사홀의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 배치식 기판처리 장치.The diameter of the injection hole of the gas injection tube of the plurality of gas injection pipes is the same, but the diameter of the injection hole of the gas injection tube of the arbitrary gas injection tube of the gas injection pipe disposed above the gas injection tube Batch processing apparatus characterized in that the larger than the diameter of the injection hole.
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