WO2012030033A1 - Gas supply apparatus in a large substrate-processing system - Google Patents

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WO2012030033A1
WO2012030033A1 PCT/KR2011/001320 KR2011001320W WO2012030033A1 WO 2012030033 A1 WO2012030033 A1 WO 2012030033A1 KR 2011001320 W KR2011001320 W KR 2011001320W WO 2012030033 A1 WO2012030033 A1 WO 2012030033A1
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gas
injection tube
gas injection
processing system
nozzle
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PCT/KR2011/001320
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김상문
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주식회사 테라세미콘
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    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD

Definitions

  • the present invention relates to a gas supply apparatus of a large area substrate processing system, and more particularly, to a gas supply apparatus of a large area substrate processing system for injecting gas evenly onto a large area substrate.
  • the deposition apparatus is a device that is responsible for forming a transparent conductive layer, an insulating layer, a metal layer, or a silicon layer, which form a core component of a flat panel display, such as low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) or plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).
  • LPCVD low pressure chemical vapor deposition
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • There are physical vapor deposition devices such as chemical vapor deposition devices and sputtering.
  • the heat treatment apparatus is a device that is responsible for the annealing step that follows the deposition process.
  • a typical deposition apparatus is an amorphous silicon deposition apparatus of a thin film transistor (TFT), and a typical heat treatment apparatus is an apparatus for crystallizing amorphous silicon into polysilicon.
  • TFT thin film transistor
  • Such a vapor deposition apparatus or heat treatment apparatus requires a gas supply apparatus.
  • the deposition apparatus is essentially provided with a device capable of supplying a source gas (for example, SiH4, PH3, B2H6 gas, etc. required for forming amorphous silicon) required for the formation of a transparent conductive layer, an insulating layer, a metal layer, or a silicon layer. do.
  • a source gas for example, SiH4, PH3, B2H6 gas, etc. required for forming amorphous silicon
  • an atmosphere gas for example, Ar, N2, H2 gas, etc. required for crystallization of amorphous silicon
  • substrate processing systems have also become large enough to accommodate a plurality of large area substrates (for example, glass or quartz substrates) for flat panel displays.
  • large area substrates for example, glass or quartz substrates
  • the role of the device for supplying the reaction gas and the atmosphere gas required for substrate processing in the system has become important. That is, when the reaction gas and the atmosphere gas are smoothly and uniformly supplied into the large area substrate processing system by the gas supply device, characteristics of the composition, thickness, film quality, etc. of the film deposited and heat-treated over the plurality of large area substrates are constant. Can be maintained.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a gas supply apparatus of a large-area substrate processing system capable of uniformly securing the temperature of each of a plurality of substrates loaded in a large-area substrate processing system. It aims to do it.
  • any part of the substrate is cooled by the gas by flowing the gas flowing out of the nozzle of the gas injection tube in various directions on the side of the substrate.
  • substrate uniformly can be acquired.
  • FIG. 1 is a front view of a gas supply apparatus of a large-area substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a second gas injection tube installed in the first gas injection tube of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a flow diagram of gas for the curved panel of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a flow diagram of gas for the curved panel of FIG. 1.
  • the gas supply device of the large-area substrate processing system for achieving the above object is a gas supply device which is installed in the gas supply manifold of the large-area substrate processing system to supply gas to the substrate, the gas is discharged A first gas injection tube 100 having a plurality of first nozzles 101; And a shade 110 installed to rotate outside the first gas injection tube 100 to allow the gas flowing out of the first nozzle 101 to flow in various directions with respect to the substrate side.
  • the shade 110 is installed along the first gas injection tube 100 at an outer side of the first gas injection tube 100 to rotate around the first gas injection tube 100. It may include.
  • the curved panel 117 may be semicircular.
  • the curvature of the curved panel 117 may coincide with the curvature of the rotation section of the curved panel 117 with respect to the first gas injection tube 100.
  • a second nozzle 121 may be formed inside the first gas injection tube 100 to install a second gas injection tube 120 that discharges gas to the first nozzle 101.
  • FIG. 1 is a front view of a gas supply apparatus of a large-area substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1.
  • a gas supply apparatus of a large area substrate processing system is installed in a gas supply manifold (not shown) of a large area substrate processing system to supply gas to a substrate.
  • a gas supply device a first gas injection tube 100 including a plurality of first nozzles 101 through which gas flows out, and a first gas injection tube 100 are rotatably installed outside the first gas injection tube 100. It may include a shade 110 for flowing the gas flowing out from the 101 in various directions with respect to the substrate side.
  • a plurality of first gas injection tubes 100 may be installed on the manifold (not shown), and may be detachably inserted into the support 115 fixed to the upper surface of the manifold. When any one of the plurality of first gas injection tubes 100 is broken, only the broken first gas injection tube 100 may be replaced.
  • a plurality of first nozzles 101 are formed in the first gas injection tube 100 at regular intervals, and the first nozzles 101 are arranged in parallel with the central axis of the first gas injection tube 100.
  • the first nozzle 101 of the first gas injection tube 100 may be fixed to a substrate mounted on a boat (not shown) or disposed in a predetermined direction to supply gas in a predetermined direction to the substrate.
  • the upper end of the first gas injection tube 100 may be closed so that the supplied gas is not discharged to the upper surface part.
  • the formation interval of the first nozzle 101 is the same as that of the substrate mounted on the boat, but the central axis of the first nozzle 101 is located at an intermediate position between the substrate and the substrate so that the gas exiting from the first nozzle 101 is transferred to the substrate. You can also pass the top of the.
  • the shade 110 may include a curved panel 117 installed along the first gas injection tube 100 outside the first gas injection tube 100 to rotate around the first gas injection tube 100.
  • the curved panel 117 may be semicircular.
  • the curvature of the curved panel 117 may coincide with the curvature of the rotation section of the curved panel 117 with respect to the first gas injection tube 100.
  • the curved panel 117 may be manufactured in a semicircular shape or some circular shape in which the rotational section and the curvature coincide. As the curved portion of the curved panel 117 coincides with the curvature, the outflow section of the gas to the substrate side along the rotation section may be continuously changed.
  • the curved panel 117 is operated to rotate around the first gas injection tube 100, and may be connected to a driving means capable of providing rotational force, such as an electric motor, and various power transmission means.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in which the second gas injection tube 120 is installed in the first gas injection tube 100 of FIG. 2.
  • a second nozzle 121 may be formed inside the first gas injection tube 100 to install a second gas injection tube 120 that discharges gas to the first nozzle 101.
  • the second gas injection tube 120 which is made of a quartz tube like the first gas injection tube 100, may be installed on an inner central axis of the first gas injection tube 100.
  • the lower side of the second gas injection tube 120 is integrally formed with the inner lower portion of the first gas injection tube 100, so that the gas supplied through the manifold is preferentially
  • the second gas injection tube 120 may be supplied to the second gas injection tube 120, and may flow out through the first nozzle 101 of the first gas injection tube 100 via the second nozzle 121.
  • the outer circumferential surface of the second gas injection tube 120 is spaced apart from the inner circumferential surface of the first gas injection tube 100 at a predetermined interval.
  • the upper end of the first gas injection tube 100 and the upper end of the second gas injection tube 120 may be spaced apart, or may be configured to be in contact with each other.
  • a plurality of second nozzles 121 may be formed on the second gas injection tube 120 in parallel with the central axis of the second gas injection tube 120.
  • the size and spacing of the first nozzle 101 and the second nozzle 121 may be the same.
  • the second nozzle 121 is disposed between the first nozzles 101 for indirect flow of the gas to the first nozzle 101 side and faces in the opposite direction of the substrate opposite to the first nozzles 101. can do.
  • gas is supplied to the substrate side through the first gas injection tube 100 through the manifold to proceed with the deposition or heat treatment process, and the gas supplied to the substrate side is It may be recovered through a gas recovery tube (not shown).
  • the gas is uniformly injected from each of the plurality of first nozzles 101 formed in the first gas injection tube 100. It should be possible.
  • the gas flows into the second gas injection tube 120 installed inside the first gas injection tube 100 on the manifold side, and then opens the second nozzle 121 formed in the second gas injection tube 120. Sprayed through. Since the second nozzle 121 may be formed to be opposite to the direction in which the first nozzle 101 is formed, the gas injected through the second nozzle 121 may be the first gas injection tube 100 and the second gas injection tube. May be diffused into the clearance space of 120.
  • the pressure in the clearance space may be different depending on the position in the clearance space, but the pressure in the clearance space is uniform as a result of the continuous supply of gas through the second nozzle 121. Can be maintained.
  • the injection pressures of the gas injected through each of the plurality of first nozzles 101 may also be maintained the same, so that the gas discharged through the first nozzles 101 It can be supplied uniformly to each of the plurality of substrates loaded on the boat.
  • FIG. 4 is a flow diagram of gas for the curved panel 117 of FIG. 1.
  • the curved panel 117 of the shade 110 rotates around the first gas injection tube 100, and gas flows out of the first nozzle 101 of the first gas injection tube 100.
  • the gas flowing out of the first nozzle 101 is blocked in the direction in which the curved panel 117 intersects, and may flow into both spaces without the curved panel 117.
  • the arrow is the flow direction of the gas.
  • FIG. 5 is diagrams illustrating a flow of gas in a state in which the curved panel 117 of FIG. 4 is rotated.
  • the gas flowing out of the first nozzle 101 may be a curved panel ( 117 may be varied in direction and then flow into the substrate-side space.
  • Gas supplied through the first gas injection tube 100 may flow in various directions on the substrate side by the curved surface panel 117 rotating around the first nozzle 101 and the first nozzle 101.
  • the arrow is the flow direction of the gas.
  • the action of hitting the curved panel 117 to disperse the gas in various directions may be similar to the action of spreading the water stream sprayed from the sprinkler.
  • the gas flowing out of the first gas injection tube 100 is wider than the state in which the first gas injection tube 100 is fixed. It can reach the substrate side while spreading.

Abstract

The present invention relates to a gas supply apparatus installed in a manifold for supplying gas to a substrate in a large substrate-processing system, said gas supply apparatus comprising: a first gas spray tube (100) including a plurality of first nozzles (101) spraying gas; and a cover (110) rotatably installed outside the first gas spray tube (100) to direct the flowing gas sprayed from the first nozzle (101) to the substrate in a plurality of directions.

Description

대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치Gas supply system of large area substrate processing system
본 발명은 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대면적 기판에 고르게 가스를 분사하는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply apparatus of a large area substrate processing system, and more particularly, to a gas supply apparatus of a large area substrate processing system for injecting gas evenly onto a large area substrate.
최근 평판 디스플레이에 대한 수요가 폭발적으로 증가할 뿐만 아니라 점점 대화면 디스플레이를 선호하는 경향이 두드러지기 때문에, 평판 디스플레이 제조용 대면적 기판처리 시스템에 대한 관심이 고조되고 있다.Recently, as the demand for flat panel displays has exploded and the trend toward larger screen displays has become more prominent, there is a growing interest in large area substrate processing systems for flat panel display manufacturing.
평판 디스플레이 제조 시 사용되는 대면적 기판처리 시스템은 크게 증착 장치와 열처리 장치로 구분될 수 있다.Large-area substrate processing systems used in the manufacture of flat panel displays can be broadly classified into deposition apparatuses and heat treatment apparatuses.
증착 장치는 평판 디스플레이의 핵심 구성을 이루는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층을 형성하는 단계를 담당하는 장치로서, LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) 또는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)와 같은 화학 증착 장치와 스퍼터링(sputtering)과 같은 물리 증착 장치가 있다. 또한, 열처리 장치는 증착 공정 후에 수반되는 어닐링 단계를 담당하는 장치이다.The deposition apparatus is a device that is responsible for forming a transparent conductive layer, an insulating layer, a metal layer, or a silicon layer, which form a core component of a flat panel display, such as low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) or plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). There are physical vapor deposition devices such as chemical vapor deposition devices and sputtering. In addition, the heat treatment apparatus is a device that is responsible for the annealing step that follows the deposition process.
예를 들면, LCD의 경우에 있어서, 대표적인 증착 장치로는 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)의 비정질 실리콘 증착 장치가 있고, 대표적인 열처리 장치로는 비정질 실리콘을 폴리 실리콘으로 결정화시키는 장치가 있다.For example, in the case of LCD, a typical deposition apparatus is an amorphous silicon deposition apparatus of a thin film transistor (TFT), and a typical heat treatment apparatus is an apparatus for crystallizing amorphous silicon into polysilicon.
이와 같은 증착 장치 또는 열처리 장치에는 가스 공급 장치가 필요하다.Such a vapor deposition apparatus or heat treatment apparatus requires a gas supply apparatus.
즉, 증착 장치에는 투명 전도층, 절연층, 금속층 또는 실리콘층의 형성에 필요한 소스 가스(예를 들어, 비정질 실리콘 형성 시에 필요한 SiH4, PH3, B2H6 가스 등)를 공급할 수 있는 장치가 필수적으로 설치된다. 또한, 열처리 장치에는 상황에 맞는 열처리 분위기 조성을 위한 분위기 가스(예를 들어, 비정질 실리콘의 결정화 시에 필요한 Ar, N2, H2 가스 등)를 공급할 수 있는 장치가 필수적으로 설치된다.That is, the deposition apparatus is essentially provided with a device capable of supplying a source gas (for example, SiH4, PH3, B2H6 gas, etc. required for forming amorphous silicon) required for the formation of a transparent conductive layer, an insulating layer, a metal layer, or a silicon layer. do. In addition, an apparatus capable of supplying an atmosphere gas (for example, Ar, N2, H2 gas, etc. required for crystallization of amorphous silicon) is essentially provided in the heat treatment apparatus.
한편 최근 평판 디스플레이의 대면적화 및 생산성 재고 측면에서 기판처리 시스템 또한 복수개의 평판 디스플레이용 대면적 기판(예를 들어, 유리 또는 석영 기판)을 수용할 수 있을 정도로 대면적화되고 있고, 복수개의 기판을 동시에 로딩한 후 열처리를 수행함으로써 대량 생산에 적합한 배치식이 각광을 받고 있다.Meanwhile, in terms of large area and productivity inventory of flat panel displays, substrate processing systems have also become large enough to accommodate a plurality of large area substrates (for example, glass or quartz substrates) for flat panel displays. By carrying out heat treatment after loading, a batch formula suitable for mass production is in the spotlight.
이러한 기판처리 시스템의 대면적화에 따라 시스템 내에 기판처리시 필요한 반응 가스 및 분위기 가스를 공급하는 장치의 역할이 중요해졌다. 즉, 반응 가스 및 분위기 가스가 가스 공급 장치에 의해 대면적 기판처리 시스템 내에 원활하고 균일하게 공급될 때에만 복수개의 대면적 기판 전체에 걸쳐 증착되고 열처리되는 막의 조성, 두께, 막질 등의 특성이 일정하게 유지될 수 있다.With such a large area of the substrate processing system, the role of the device for supplying the reaction gas and the atmosphere gas required for substrate processing in the system has become important. That is, when the reaction gas and the atmosphere gas are smoothly and uniformly supplied into the large area substrate processing system by the gas supply device, characteristics of the composition, thickness, film quality, etc. of the film deposited and heat-treated over the plurality of large area substrates are constant. Can be maintained.
종래의 기판처리 시스템에 반응 가스 또는 분위기 가스를 공급하는 가스 공급 장치(gas injector nozzle)의 경우, 가스의 유동 방향이 한쪽으로 고정되어 있기에, 가스와 직접적으로 맞닿는 부분은 차가운 가스의 영향으로 온도가 하강하는 현상이 발생했다. 이로 인해 기판의 온도를 균일하게 확보하기 어려운 문제점이 있었다.In the case of a gas injector nozzle for supplying a reactive gas or an atmosphere gas to a conventional substrate processing system, since the flow direction of the gas is fixed to one side, the part directly contacting the gas is affected by cold gas. The falling phenomenon occurred. As a result, there is a problem that it is difficult to uniformly secure the temperature of the substrate.
또한, 기판이 처리되는 공간에 대해 일정한 산소 농도를 유지해 주기 위해서는, 공정을 진행하는 동안 가스의 유동이 일정하게 유지되어야 하는데, 가스가 맞닿는 부분의 온도 하강 현상에 의해 산소 농도의 유지가 불가능할 뿐 아니라 온도 균일도의 확보도 어려운 측면이 있었다.In addition, in order to maintain a constant oxygen concentration in the space in which the substrate is processed, the flow of gas must be kept constant during the process, it is not possible to maintain the oxygen concentration due to the temperature drop phenomenon of the gas contact portion It was also difficult to secure temperature uniformity.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 대면적 기판처리 시스템에 복수개로 로딩되어 있는 기판 각각의 온도를 균일하게 확보할 수 있는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a gas supply apparatus of a large-area substrate processing system capable of uniformly securing the temperature of each of a plurality of substrates loaded in a large-area substrate processing system. It aims to do it.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치는 가스 분사 튜브의 노즐에서 유출되는 가스가 가리개에 의해 기판 측의 여러 방향으로 유동됨으로써 기판의 어느 한 부분이 가스에 의해 냉각되어 발생되는 온도 차이를 제거하고, 기판의 온도를 균일하게 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the gas supply apparatus of the large-area substrate processing system according to the present invention as described above, any part of the substrate is cooled by the gas by flowing the gas flowing out of the nozzle of the gas injection tube in various directions on the side of the substrate. The effect of removing the temperature difference which arises and ensuring the temperature of a board | substrate uniformly can be acquired.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치의 정면도이다.1 is a front view of a gas supply apparatus of a large-area substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 평면도이다.2 is a plan view of FIG. 1.
도 3은 도 2의 제1 가스 분사 튜브에 제2 가스 분사 튜브가 설치된 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a second gas injection tube installed in the first gas injection tube of FIG. 2.
도 4는 도 1의 곡면 패널에 대한 가스의 유동 상태도이다.FIG. 4 is a flow diagram of gas for the curved panel of FIG. 1. FIG.
도 5, 도 6, 도 7은 도 4의 곡면 패널이 회전되는 상태에서 가스의 유동 상태도이다.5, 6, and 7 are flow diagrams of gas in a state in which the curved panel of FIG. 4 is rotated.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100: 제1 가스 분사 튜브100: first gas injection tube
101: 제1 노즐101: first nozzle
110: 가리개110: shade
115: 지지부115: support
117: 곡면 패널117: surface panel
120: 제2 가스 분사 튜브120: second gas injection tube
121: 제2 노즐121: second nozzle
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치는, 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급용 매니 폴더에 설치되어 기판에 가스를 공급하는 가스 공급 장치로서, 가스가 유출되는 다수의 제1 노즐(101)이 구비된 제1 가스 분사 튜브(100); 및 상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 외측에 회전하게 설치되어 상기 제1 노즐(101)로부터 유출되는 가스를 기판 측에 대해 여러 방향으로 유동시키는 가리개(110)를 포함할 수 있다.The gas supply device of the large-area substrate processing system according to the present invention for achieving the above object is a gas supply device which is installed in the gas supply manifold of the large-area substrate processing system to supply gas to the substrate, the gas is discharged A first gas injection tube 100 having a plurality of first nozzles 101; And a shade 110 installed to rotate outside the first gas injection tube 100 to allow the gas flowing out of the first nozzle 101 to flow in various directions with respect to the substrate side.
상기 가리개(110)는 상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 외측에서 상기 제1 가스 분사 튜브(100)를 따라 설치되어 상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 주위를 회전하는 곡면 패널(117)을 포함할 수 있다.The shade 110 is installed along the first gas injection tube 100 at an outer side of the first gas injection tube 100 to rotate around the first gas injection tube 100. It may include.
상기 곡면 패널(117)은 반원형일 수 있다.The curved panel 117 may be semicircular.
상기 곡면 패널(117)의 곡률은 상기 제1 가스 분사 튜브(100)에 대한 상기 곡면 패널(117)의 회전 구간의 곡률과 일치할 수 있다.The curvature of the curved panel 117 may coincide with the curvature of the rotation section of the curved panel 117 with respect to the first gas injection tube 100.
상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 내부에는 제2 노즐(121)이 형성되어 제1 노즐(101)에 대해 가스를 유출하는 제2 가스 분사 튜브(120)가 설치될 수 있다.A second nozzle 121 may be formed inside the first gas injection tube 100 to install a second gas injection tube 120 that discharges gas to the first nozzle 101.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several aspects, and length, area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치의 정면도이다.1 is a front view of a gas supply apparatus of a large-area substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 평면도이다.2 is a plan view of FIG. 1.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급용 매니 폴더(미도시)에 설치되어 기판에 가스를 공급하는 가스 공급 장치로서, 가스가 유출되는 다수의 제1 노즐(101)이 구비된 제1 가스 분사 튜브(100)와, 제1 가스 분사 튜브(100)의 외측에 회전하게 설치되어 제1 노즐(101)로부터 유출되는 가스를 기판 측에 대해 여러 방향으로 유동시키는 가리개(110)를 포함할 수 있다.1 and 2, a gas supply apparatus of a large area substrate processing system according to an embodiment of the present invention is installed in a gas supply manifold (not shown) of a large area substrate processing system to supply gas to a substrate. As a gas supply device, a first gas injection tube 100 including a plurality of first nozzles 101 through which gas flows out, and a first gas injection tube 100 are rotatably installed outside the first gas injection tube 100. It may include a shade 110 for flowing the gas flowing out from the 101 in various directions with respect to the substrate side.
제1 가스 분사 튜브(100)는 매니 폴더(미도시) 상에 다수개가 설치될 수 있으며, 매니 폴더의 상면부에 고정되는 지지부(115)에 착탈 가능하게 삽입될 수 있다. 다수의 제1 가스 분사 튜브(100) 중에서 어느 하나가 파손된 경우, 파손된 제1 가스 분사 튜브(100)만 교체될 수 있다.A plurality of first gas injection tubes 100 may be installed on the manifold (not shown), and may be detachably inserted into the support 115 fixed to the upper surface of the manifold. When any one of the plurality of first gas injection tubes 100 is broken, only the broken first gas injection tube 100 may be replaced.
제1 가스 분사 튜브(100)에는 제1 노즐(101)이 일정한 간격으로 다수개가 형성되며, 제1 노즐(101)은 제1 가스 분사 튜브(100)의 중심축과 평행하게 배열된다. 제1 가스 분사 튜브(100)의 제1 노즐(101)은 보트(미도시)에 장착되어 있는 기판을 향하여 고정되거나 일정한 방향으로 배치됨으로써 기판에 대해서 일정한 방향으로 가스를 공급할 수 있다. 제1 가스 분사 튜브(100)의 상단부는 폐쇄되어 공급된 가스가 상면부로 배출되지 않도록 구성될 수 있다. 제1 노즐(101)의 형성 간격은 보트에 장착되는 기판의 간격과 동일하지만, 제1 노즐(101)의 중심축은 기판과 기판의 중간 위치에 위치시켜 제1 노즐(101)로부터 나오는 가스가 기판의 상부를 지나가도록 할 수도 있다.A plurality of first nozzles 101 are formed in the first gas injection tube 100 at regular intervals, and the first nozzles 101 are arranged in parallel with the central axis of the first gas injection tube 100. The first nozzle 101 of the first gas injection tube 100 may be fixed to a substrate mounted on a boat (not shown) or disposed in a predetermined direction to supply gas in a predetermined direction to the substrate. The upper end of the first gas injection tube 100 may be closed so that the supplied gas is not discharged to the upper surface part. The formation interval of the first nozzle 101 is the same as that of the substrate mounted on the boat, but the central axis of the first nozzle 101 is located at an intermediate position between the substrate and the substrate so that the gas exiting from the first nozzle 101 is transferred to the substrate. You can also pass the top of the.
가리개(110)는 제1 가스 분사 튜브(100)의 외측에서 제1 가스 분사 튜브(100)를 따라 설치되어 제1 가스 분사 튜브(100)의 주위를 회전하는 곡면 패널(117)을 포함할 수 있다. 곡면 패널(117)은 반원형일 수 있다. 곡면 패널(117)의 곡률은 제1 가스 분사 튜브(100)에 대한 곡면 패널(117)의 회전 구간의 곡률과 일치할 수 있다.The shade 110 may include a curved panel 117 installed along the first gas injection tube 100 outside the first gas injection tube 100 to rotate around the first gas injection tube 100. have. The curved panel 117 may be semicircular. The curvature of the curved panel 117 may coincide with the curvature of the rotation section of the curved panel 117 with respect to the first gas injection tube 100.
곡면 패널(117)은 그 회전구간과 곡률이 일치하는 반원형이나 일부 원형으로 제작될 수 있다. 곡면 패널(117)이 그 회전구간과 곡률이 일치하게 됨으로써 회전 구간을 따른 기판 측에 대한 가스의 유출 구간이 연속적으로 변화될 수 있다.The curved panel 117 may be manufactured in a semicircular shape or some circular shape in which the rotational section and the curvature coincide. As the curved portion of the curved panel 117 coincides with the curvature, the outflow section of the gas to the substrate side along the rotation section may be continuously changed.
곡면 패널(117)은 제1 가스 분사 튜브(100)의 주위를 회전하도록 작동되는데, 전동 모터와 같이 회전력을 제공할 수 있는 구동 수단과 다양한 동력 전달 수단에 연결되어 회전될 수 있다.The curved panel 117 is operated to rotate around the first gas injection tube 100, and may be connected to a driving means capable of providing rotational force, such as an electric motor, and various power transmission means.
도 3은 도 2의 제1 가스 분사 튜브(100)에 제2 가스 분사 튜브(120)가 설치된 단면도이다.3 is a cross-sectional view in which the second gas injection tube 120 is installed in the first gas injection tube 100 of FIG. 2.
도 3을 참조하면, 제1 가스 분사 튜브(100)의 내부에는 제2 노즐(121)이 형성되어 제1 노즐(101)에 대해 가스를 유출하는 제2 가스 분사 튜브(120)가 설치될 수 있다. 제1 가스 분사 튜브(100)와 같이 석영관으로 제조되는 제2 가스 분사 튜브(120)는 제1 가스 분사 튜브(100)의 내부 중심축 상에 설치될 수 있다. 제2 가스 분사 튜브(120)가 설치될 때, 제2 가스 분사 튜브(120)의 하부 측은 제1 가스 분사 튜브(100)의 내측 하부와 일체로 구성되어, 매니 폴더를 통해 공급되는 가스가 우선적으로 제2 가스 분사 튜브(120)에 공급되고, 제2 노즐(121)을 거쳐 제1 가스 분사 튜브(100)의 제1 노즐(101)을 통해 유출될 수 있다.Referring to FIG. 3, a second nozzle 121 may be formed inside the first gas injection tube 100 to install a second gas injection tube 120 that discharges gas to the first nozzle 101. have. The second gas injection tube 120, which is made of a quartz tube like the first gas injection tube 100, may be installed on an inner central axis of the first gas injection tube 100. When the second gas injection tube 120 is installed, the lower side of the second gas injection tube 120 is integrally formed with the inner lower portion of the first gas injection tube 100, so that the gas supplied through the manifold is preferentially The second gas injection tube 120 may be supplied to the second gas injection tube 120, and may flow out through the first nozzle 101 of the first gas injection tube 100 via the second nozzle 121.
제2 가스 분사 튜브(120)의 외주면은 제1 가스 분사 튜브(100)의 내주면과 소정의 간격을 두고 유격된다. 제1 가스 분사 튜브(100)의 상단부와 제2 가스 분사 튜브(120)의 상단부는 유격될 수 있고, 서로 접촉되게 구성될 수도 있다.The outer circumferential surface of the second gas injection tube 120 is spaced apart from the inner circumferential surface of the first gas injection tube 100 at a predetermined interval. The upper end of the first gas injection tube 100 and the upper end of the second gas injection tube 120 may be spaced apart, or may be configured to be in contact with each other.
제2 가스 분사 튜브(120) 상에는 제2 가스 분사 튜브(120)의 중심축과 평행하게 다수의 제2 노즐(121)이 형성될 수 있다. 제1 노즐(101)과 제2 노즐(121)의 크기와 간격은 동일할 수 있다. 제2 노즐(121)은 가스의 제1 노즐(101) 측에 대한 간접 유동을 위해서, 제1 노즐(101) 사이에 배치되고, 제1 노즐(101)과 반대인 기판의 반대 방향을 향하도록 할 수 있다.A plurality of second nozzles 121 may be formed on the second gas injection tube 120 in parallel with the central axis of the second gas injection tube 120. The size and spacing of the first nozzle 101 and the second nozzle 121 may be the same. The second nozzle 121 is disposed between the first nozzles 101 for indirect flow of the gas to the first nozzle 101 side and faces in the opposite direction of the substrate opposite to the first nozzles 101. can do.
대면적 기판처리 시스템에 기판이 로딩된 후, 증착 또는 열처리 공정을 진행하기 위하여 매니 폴더를 매개로 제1 가스 분사 튜브(100)를 통해 가스가 기판 측에 공급되고, 기판 측에 공급된 가스는 가스 회수관(미도시)을 통해 회수될 수 있다.After the substrate is loaded into the large-area substrate processing system, gas is supplied to the substrate side through the first gas injection tube 100 through the manifold to proceed with the deposition or heat treatment process, and the gas supplied to the substrate side is It may be recovered through a gas recovery tube (not shown).
기판 측에 공급되는 가스가 대면적 보트에 로딩되어 있는 다수의 기판 각각에 대하여 균일하게 접촉하기 위해서는 제1 가스 분사 튜브(100)에 형성된 복수개의 제1 노즐(101) 각각에서 가스가 균일하게 분사되어야 가능하다.In order for the gas supplied to the substrate side to make uniform contact with each of the plurality of substrates loaded in the large area boat, the gas is uniformly injected from each of the plurality of first nozzles 101 formed in the first gas injection tube 100. It should be possible.
가스는 매니 폴더 측에서 제1 가스 분사 튜브(100)의 내부에 설치되어 있는 제2 가스 분사 튜브(120)로 유입된 후, 제2 가스 분사 튜브(120)에 형성된 제2 노즐(121)을 통해 분사된다. 제2 노즐(121)은 제1 노즐(101)의 형성 방향과는 반대로 형성될 수 있기 때문에 제2 노즐(121)을 통해 분사된 가스는 제1 가스 분사 튜브(100)와 제2 가스 분사 튜브(120)의 유격 공간으로 확산될 수 있다.The gas flows into the second gas injection tube 120 installed inside the first gas injection tube 100 on the manifold side, and then opens the second nozzle 121 formed in the second gas injection tube 120. Sprayed through. Since the second nozzle 121 may be formed to be opposite to the direction in which the first nozzle 101 is formed, the gas injected through the second nozzle 121 may be the first gas injection tube 100 and the second gas injection tube. May be diffused into the clearance space of 120.
제2 노즐(121)을 통한 가스 분사 초기에는 유격 공간 내의 압력이 유격 공간 내의 위치에 따라 서로 다르게 나타날 수 있지만, 제2 노즐(121)을 통해 계속적으로 가스가 공급됨으로써 유격 공간 내의 압력은 전체적으로 균일하게 유지될 수 있다. 유격 공간 내의 압력이 전체적으로 균일하게 유지된 상태에서는 다수의 제1 노즐(101) 각각을 통해 분사되는 가스의 분사 압력도 모두 동일하게 유지될 수 있으므로, 제1 노즐(101)을 통해 배출된 가스는 보트에 적재된 다수의 기판 각각에 균일하게 공급될 수 있다.In the initial gas injection through the second nozzle 121, the pressure in the clearance space may be different depending on the position in the clearance space, but the pressure in the clearance space is uniform as a result of the continuous supply of gas through the second nozzle 121. Can be maintained. In the state where the pressure in the clearance space is maintained uniformly as a whole, the injection pressures of the gas injected through each of the plurality of first nozzles 101 may also be maintained the same, so that the gas discharged through the first nozzles 101 It can be supplied uniformly to each of the plurality of substrates loaded on the boat.
도 4는 도 1의 곡면 패널(117)에 대한 가스의 유동 상태도이다.FIG. 4 is a flow diagram of gas for the curved panel 117 of FIG. 1.
도 4를 참조하면, 가리개(110)의 곡면 패널(117)이 제1 가스 분사 튜브(100)의 주위를 회전하고, 제1 가스 분사 튜브(100)의 제1 노즐(101)에서 가스가 유출되는 상태인 경우, 제1 노즐(101)에서 유출되는 가스는 곡면 패널(117)이 가로 막는 방향에 대해서는 유출이 차단되고, 곡면 패널(117)이 없는 양측 공간으로 유출될 수 있다. 화살표는 가스의 유동방향이다.Referring to FIG. 4, the curved panel 117 of the shade 110 rotates around the first gas injection tube 100, and gas flows out of the first nozzle 101 of the first gas injection tube 100. In this state, the gas flowing out of the first nozzle 101 is blocked in the direction in which the curved panel 117 intersects, and may flow into both spaces without the curved panel 117. The arrow is the flow direction of the gas.
도 5, 도 6, 도 7은 도 4의 곡면 패널(117)이 회전되는 상태에서 가스의 유동 상태도이다.5, 6, and 7 are diagrams illustrating a flow of gas in a state in which the curved panel 117 of FIG. 4 is rotated.
도 5, 도 6, 도 7을 참조하면, 곡면 패널(117)이 제1 가스 분사 튜브(100)의 주위를 일정한 속도로 회전할 경우, 제1 노즐(101)에서 유출되는 가스는 곡면 패널(117)에 부딪혀 방향이 다양하게 변화된 후, 기판 측 공간으로 유동될 수 있다. 제1 가스 분사 튜브(100)를 통해 공급되는 가스는 제1 노즐(101)과 제1 노즐(101)의 주위를 회전하는 곡면 패널(117)에 의해 기판 측의 여러 방향으로 유동될 수 있다. 화살표는 가스의 유동방향이다. 곡면 패널(117)에 부딪혀 가스가 여러 방향으로 분산되는 작용은 스프링 쿨러에서 분사되는 물줄기가 퍼지는 작용과 흡사할 수도 있다.5, 6, and 7, when the curved panel 117 rotates around the first gas injection tube 100 at a constant speed, the gas flowing out of the first nozzle 101 may be a curved panel ( 117 may be varied in direction and then flow into the substrate-side space. Gas supplied through the first gas injection tube 100 may flow in various directions on the substrate side by the curved surface panel 117 rotating around the first nozzle 101 and the first nozzle 101. The arrow is the flow direction of the gas. The action of hitting the curved panel 117 to disperse the gas in various directions may be similar to the action of spreading the water stream sprayed from the sprinkler.
다른 예로서, 제1 가스 분사 튜브(100)가 양측 방향으로 왕복 회전하게 구성됨으로써 제1 가스 분사 튜브(100)에서 유출되는 가스는 제1 가스 분사 튜브(100)가 고정되어 있는 상태보다 좀더 넓게 퍼지면서 기판 측에 도달될 수 있다.As another example, since the first gas injection tube 100 is configured to reciprocate in both directions, the gas flowing out of the first gas injection tube 100 is wider than the state in which the first gas injection tube 100 is fixed. It can reach the substrate side while spreading.
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 실용신안등록청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.Although the present invention has been shown and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and various modifications 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 (5)

  1. 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급용 매니 폴더에 설치되어 기판에 가스를 공급하는 가스 공급 장치로서,A gas supply device which is installed in a gas supply manifold of a large area substrate processing system and supplies gas to a substrate,
    가스가 유출되는 다수의 제1 노즐(101)이 구비된 제1 가스 분사 튜브(100); 및A first gas injection tube 100 having a plurality of first nozzles 101 through which gas is discharged; And
    상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 외측에 회전하게 설치되어 상기 제1 노즐(101)로부터 유출되는 가스를 기판 측에 대해 여러 방향으로 유동시키는 가리개(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치. It is installed on the outside of the first gas injection tube 100 to rotate the large area characterized in that it comprises a shade 110 for flowing the gas flowing out of the first nozzle 101 in various directions with respect to the substrate side. Gas supply apparatus of substrate processing system.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 가리개(110)는 상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 외측에서 상기 제1 가스 분사 튜브(100)를 따라 설치되어 상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 주위를 회전하는 곡면 패널(117)을 포함하는 특징으로 하는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치.The shade 110 is installed along the first gas injection tube 100 at an outer side of the first gas injection tube 100 to rotate around the first gas injection tube 100. Gas supply device for a large-area substrate processing system comprising a.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 곡면 패널(117)은 반원형인 것을 특징으로 하는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치.The curved panel (117) is a gas supply apparatus of a large-area substrate processing system, characterized in that the semicircular.
  4. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 곡면 패널(117)의 곡률은 상기 제1 가스 분사 튜브(100)에 대한 상기 곡면 패널(117)의 회전 구간의 곡률과 일치하는 것을 특징으로 하는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치.The curvature of the curved panel (117) is the gas supply apparatus of the large-area substrate processing system, characterized in that the curvature of the rotation section of the curved panel 117 with respect to the first gas injection tube (100).
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 가스 분사 튜브(100)의 내부에는 제2 노즐(121)이 형성되어 제1 노즐(101)에 대해 가스를 유출하는 제2 가스 분사 튜브(120)가 설치되는 것을 특징으로 하는 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치.A second area 121 is formed inside the first gas injection tube 100 so that a second gas injection tube 120 for discharging gas to the first nozzle 101 is installed. Gas supply apparatus of substrate processing system.
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