JP2014165500A - バッチ式基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッチ式基板処理装置が開示される。
【解決手段】本発明にかかるバッチ式基板処理装置は、基板積載部（５００）に積層された複数の基板（４０）を収容して処理する基板処理部（１００）と、基板処理部（１００）の一側外周面上に形成され、基板処理ガスが流れる少なくとも１つのガス供給流路（２５０）を収容して基板処理部（１００）に基板処理ガスを供給するガス供給部（２００）とを含み、基板（４０）と基板処理部（１００）の内周面との間の距離がｄ１、基板（４０）とガス供給流路（２５０）との間の距離がｄ２の時、ｄ１≦ｄ２であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッチ式基板処理装置に関するものである。より詳細には、基板処理部の一側外周面上に突出するようにガス供給流路を収容したガス供給部を形成し、基板処理工程が行われる内部空間の大きさが減少することができるバッチ式基板処理装置に関するものである。

半導体素子を製造するためには、シリコンウエハのような基板上に必要な薄膜を蒸着する工程が必須として行われる。薄膜蒸着工程には、スパッタリング法（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、化学気相蒸着法（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、原子層蒸着法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などが主に使用される。

スパッタリング法は、プラズマ状態で生成されたアルゴンイオンをターゲットの表面に衝突させ、ターゲットの表面から離脱したターゲット物質が基板上に薄膜として蒸着されるようにする技術である。スパッタリング法は、接着性に優れた高純度の薄膜を形成できるという利点はあるが、高アスペクト比（Ｈｉｇｈ Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ）を有する微細パターンを形成するには限界がある。

化学気相蒸着法は、多様なガスを反応チャンバに注入し、熱、光またはプラズマのような高エネルギーによって誘導されたガスを反応ガスと化学反応させることにより、基板上に薄膜を蒸着する技術である。化学気相蒸着法は、速やかに起こる化学反応を利用するため、原子の熱力学的（Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ）安定性を制御することが非常に難しく、薄膜の物理的、化学的および電気的特性が低下する問題がある。

原子層蒸着法は、反応ガスであるソースガスとパージガスを交互に供給し、基板上に原子層単位の薄膜を蒸着する技術である。原子層蒸着法は、段差被覆性（Ｓｔｅｐ Ｃｏｖｅｒａｇｅ）の限界を克服するために表面反応を利用するため、高アスペクト比を有する微細パターンの形成に適切であり、薄膜の電気的および物理的特性に優れるという利点がある。

原子層蒸着装置は、チャンバ内に基板を１つずつローディングして蒸着工程を進行する枚葉式と、チャンバ内に複数の基板をローディングして一括に蒸着工程を進行するバッチ（Ｂａｔｃｈ）式とに区別することができる。

図１は、従来のバッチ式原子層蒸着装置を示す斜視図である。

従来のバッチ式原子層蒸着装置は、基板４０がローディングされ、蒸着工程が行われる空間のチャンバ１１を形成する工程チューブ１０を含む。そして、前記工程チューブ１０の内部には、蒸着工程に必要なガス供給部２０、ガス排出部３０などのような部品が設けられる。そして、工程チューブ１０と密閉結合される台座部５１と、工程チューブ１０の内部に挿入される突出部５３と、複数の基板４０が積層されるようにする支持バー５５とを含むボート５０を含む。

前記のような従来のバッチ式原子層蒸着装置は、基板４０と工程チューブ１０の内周面との間の距離ｄ１’が、基板４０とガス供給部２０との間の距離ｄ２’より大きい値（ｄ１’＞ｄ２’）を有する。すなわち、従来のバッチ式原子層蒸着装置は、工程チューブ１０の内部［またはチャンバ１１］にガス供給部２０、ガス排出部３０などの部品が設けられているため、工程チューブ１０の内部チャンバ１１の体積が不必要に大きくなる問題があった。

このため、蒸着工程を行うために、チャンバ１１を満たすように大量の工程ガスを供給しなければならないため、工程ガスの供給に必要な時間の消耗および工程ガスの浪費が大きくなり、蒸着工程後にチャンバ１１の内部に存在する大量の工程ガスを排出するための時間の消耗も大きくなる問題があった。

一方、従来の原子層蒸着装置は、チャンバ１１内部の圧力を耐えやすくするための理想的な形態として、縦型の工程チューブ１０を用いるのが一般的である。しかし、縦型のチャンバ１１の上部空間１２によって、工程ガスの供給および排出に多くの時間が消耗し、工程ガスの浪費が生じる問題があった。

原子層を蒸着するためのバッチ式装置に関連する先行技術は、韓国特許公開公報第１０−２００８−００２８９６３号、韓国特許公開公報第１０−２０１１−００８７５８０号などに開示されている。

韓国特許公開公報第１０−２００８−００２８９６３号 韓国特許公開公報第１０−２０１１−００８７５８０号

本発明は、上記の従来技術の諸問題を解決するためになされたものであって、基板処理工程が行われる内部空間の大きさが減少したバッチ式基板処理装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、基板処理工程が行われる内部空間の大きさが減少し、基板処理工程に使用される基板処理ガスの使用量を節減したバッチ式基板処理装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、基板処理工程が行われる内部空間の大きさが減少し、基板処理工程に使用される基板処理ガスの供給および排出を円滑にすることで基板処理工程時間が画期的に減少したバッチ式基板処理装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、縦型から上面が平らになるように基板処理部の形態を変形し、内部空間の大きさが減少したバッチ式基板処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態にかかるバッチ式基板処理装置は、基板積載部に積層された複数の基板を収容して処理する基板処理部と、前記基板処理部の一側外周面上に形成され、基板処理ガスが流れる少なくとも１つのガス供給流路を収容して前記基板処理部に基板処理ガスを供給するガス供給部とを含み、基板と前記基板処理部の内周面との間の距離がｄ１、基板と前記ガス供給流路との間の距離がｄ２の時、ｄ１≦ｄ２であることを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、基板処理工程が行われる内部空間の大きさが減少する効果がある。

また、本発明は、基板処理工程が行われる内部空間の大きさが減少し、基板処理工程に使用される基板処理ガスの使用量が節減されるため、基板処理工程費用が節減される効果がある。

さらに、本発明は、基板処理工程が行われる内部空間の大きさが減少し、基板処理工程に使用される基板処理ガスの供給および排出を円滑にすることで基板処理工程時間が画期的に減少するため、基板処理工程の生産性が向上する効果がある。

また、本発明は、縦型から上面が平らになるように基板処理部の形態を変形し、内部空間の大きさが減少する効果がある。

従来のバッチ式原子層蒸着装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるバッチ式基板処理装置を示す斜視図である。 図２の一部分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるバッチ式基板処理装置の平断面図である。 本発明の一実施形態にかかるガス供給部およびガス排出部の拡大斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる、上部面に補強リブを結合したバッチ式基板処理装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる、ヒータが外面に設けられたバッチ式基板処理装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるヒータの拡大正面図である。

後述する本発明に関する詳細な説明は、本発明が実施できる特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造および特性は一実施形態に関連し、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲で他の実施形態で実現可能である。また、各々の開示された実施形態における個別構成要素の位置または配置は、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲で変更可能であることが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は限定的な意味として受け止めるのではなく、本発明の範囲は、適切に説明された場合、それら請求項が主張するのと均等なすべての範囲と共に添付した請求項によってのみ限定される。図面において、類似の参照符号は、様々な側面にわたって同一または類似の機能を指し示し、長さおよび面積、厚さなどとその形態は、便宜上誇張されて表現されることもある。

本明細書において、基板とは、半導体基板、ＬＥＤ、ＬＣＤなどの表示装置に用いる基板、太陽電池基板などを含む意味で理解できる。

また、本明細書において、基板処理工程とは、蒸着工程、好ましくは原子層蒸着法を用いた蒸着工程を意味するが、これに限定されるものではなく、化学気相蒸着法を用いた蒸着工程、熱処理工程などを含む意味で理解できる。ただし、以下では、原子層蒸着法を用いた蒸着工程と想定して説明する。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態にかかるバッチ式装置を詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態にかかるバッチ式基板処理装置を示す斜視図であり、図３は、図２の一部分解斜視図、図４は、本発明の一実施形態にかかるバッチ式基板処理装置の平断面図、図５は、本発明の一実施形態にかかるガス供給部２００およびガス排出部３００の拡大斜視図である。

図２ないし図４を参照すれば、本実施形態にかかるバッチ式基板処理装置は、基板処理部１００と、ガス供給部２００とを含む。

基板処理部１００の機能は、工程チューブといえる。基板処理部１００は、複数の基板４０が積層された基板積載部５００が収容され、蒸着膜形成工程などの基板処理工程を行うことができるチャンバ空間１１０を提供する。

基板処理部１００の材質は、石英（Ｑｕａｒｔｚ）、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）、グラファイト（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）、シリコンカーバイド（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）、または酸化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）のうちの少なくともいずれか１つであり得る。

ガス供給部２００は、少なくとも１つのガス供給流路２５０が収容される空間２１０を提供し、基板処理部１００の一側外周面上に突出するように形成され、基板処理部１００の内部空間１１０に基板処理ガスを供給することができる。ここで、ガス供給流路２５０は、外部から基板処理ガスを受けて基板処理部１００の内部に供給可能な通路であって、管、中空などの形態を有することができ、特に、基板処理ガスの供給量の細かな制御のために、管から構成されることが好ましい。以下では、３つのガス供給管２５１がガス供給流路２５０を構成することを想定して説明する。

一方、ガス排出部３００は、少なくとも１つのガス排出流路３５０が収容される空間３１０を提供し、基板処理部１００の他側外周面上［すなわち、ガス供給部２００の反対側］に突出するように形成され、基板処理部１００の内部空間１１０に流入した基板処理ガスを排出することができる。ここで、ガス排出流路３５０は、基板処理部１００内部の基板処理ガスが外部に排出可能な通路であって、管、中空などの形態を有することができ、特に、基板処理ガスの円滑な排出のために、ガス供給管２５１より直径の大きい管から構成されることが好ましい。一方、ガス排出管３５１を具備することなく中空形態でガス排出流路３５０を構成し、ポンプをガス排出流路３５０に連結し、基板処理ガスをポンピングして排出することもできる。以下では、１つのガス排出管３５１がガス排出流路３５０を構成することを想定して説明する。

基板処理部１００の外周面は、ガス供給部２００の外周面と一体に連結できる。また、基板処理部１００の外周面は、ガス排出部３００の外周面と一体に連結できる。これを考慮して、ガス供給部２００およびガス排出部３００の材質は、基板処理部１００と同じであることが好ましい。基板処理部１００、ガス供給部２００およびガス排出部３００の外周面同士の連結は、基板処理部１００、ガス供給部２００およびガス排出部３００をそれぞれ別途に製造した後、これらを溶接方式などを用いて結合する方法により可能である。また、先に所定の厚さを有する基板処理部１００を製造した後、基板処理部１００の外周面上の一側および他側に突出する部分を除いた残りの部位を切削加工し、基板処理部１００にガス供給部２００およびガス排出部３００が一体に形成されるようにする方法によっても可能である。

本実施形態にかかるバッチ式基板処理装置は、ハウジング（Ｈｏｕｓｉｎｇ）４００と、基板積載部５００とをさらに含むことができる。ハウジング４００は、下面が開放され、基板処理部１００およびガス供給部２００を取り囲む形態を有することができるように一側が突出した円筒状に形成され、ハウジング４００の上面側は、クリーンルームなどのような工程室（図示せず）の上面に支持設置されるとよい。図４を参照すれば、ハウジング４００は、基板処理部１００およびガス供給部２００の熱的環境を作る断熱体の役割を果たすために、基板処理部１００およびガス供給部２００の外周を取り囲むように一側および他側が突出したバルク（ｂｕｌｋ）形態、または垂直方向に一側および他側が突出した円形環形態の単位体４１０からなるとよく、ハウジング４００の最外郭面４２０は、ＳＵＳ、アルミニウムなどで仕上げることができる。また、ハウジング４００の内側面には、折曲部（一例として、「∪」または「∩」形状）が連続的に連結されて形成されたヒータ４３０を設けることができる。

基板積載部５００は、公知のエレベータシステム（図示せず）によって昇降可能に設けられ、主台座部５１０と、補助台座部５２０と、基板支持部５３０とを含む。

主台座部５１０は、略円筒状に形成され、前記工程室の底などに載置可能であり、上面がハウジング４００の下端部側に結合されたマニホールド（Ｍａｎｉｆｏｌｄ）４５０に密閉結合される。

補助台座部５２０は、略円筒状に形成され、主台座部５１０の上面に設けられ、基板処理部１００の内径より小さい直径で形成され、基板処理部１００の内部空間１１０に挿入される。補助台座部５２０は、半導体製造工程の均一性確保のために、基板処理工程中に基板４０が回転できるようにモータ（図示せず）と連動して回転可能に設けられるとよい。また、補助台座部５２０の内部には、工程の信頼性確保のために、基板処理工程中に基板４０の下側から熱を印加するための補助ヒータ（図示せず）が設けられるとよい。基板積載部５００に積載保持された基板４０は、前記補助ヒータによって基板処理工程前に予熱できる。

基板支持部５３０は、補助台座部５２０の縁部に沿って互いに間隔を有して複数個設けられる。補助台座部５２０の中心側を向く基板支持部５３０の内面には、互いに対応するように複数の支持溝がそれぞれ形成される。支持溝には、基板４０の縁部が挿入支持され、これにより、複数の基板４０が上下に積層された形態で基板積載部５００に積載保持される。

基板積載部５００は、昇降しながら、基板処理部１００の下端面およびガス供給部２００の下端面に上端面が結合されたマニホールド４５０の下端面に着脱可能に結合できる。ガス供給部２００のガス供給流路２５０を構成するガス供給管２５１から延びたガス供給連結管２５３は、マニホールド４５０のガス供給連通孔４５１に挿入されて連通し、ガス排出部３００のガス排出流路３５０を構成するガス排出管３５１から延びたガス排出連結管３５３は、マニホールド４５０のガス排出連通孔４５５に挿入されて連通する。また、基板積載部５００が上昇して、マニホールド４５０の下端面側に基板積載部５００の主台座部５１０の上面が結合されると、基板４０が基板処理部１００の内部空間１１０にローディングされ、基板処理部１００は密閉可能である。安定したシーリングのために、マニホールド４５０と基板積載部５００の主台座部５１０との間にはシーリング部材（図示せず）が介在し得る。

図３および図４を参照すれば、基板処理部１００は、ハウジング４００と同心円をなしてハウジング４００の内部に配置され、ハウジング４００は、一体に連結された基板処理部１００、ガス供給部２００およびガス排出部３００を取り囲む形態で設けられるとよい。

ガス供給部２００の内部空間２１０にはガス供給流路２５０が収容できる。図４および図５（ａ）を参照すれば、ガス供給流路２５０は、ガス供給部２００の長さ方向に沿って形成された複数のガス供給管２５１と、基板処理部１００に向けてガス供給管２５１の一側に形成される複数の吐出孔２５２とを含む。吐出孔２５２は、それぞれのガス供給管２５１にそれぞれ複数個が形成される。そして、ガス供給管２５１から連通したガス供給連結管２５３は、マニホールド４５０に形成されたガス供給連通孔４５１に挿入されて連通する。

ガス排出部３００の内部空間３１０にはガス排出流路３５０が収容できる。図４および図５（ｂ）を参照すれば、ガス排出流路３５０は、ガス排出部３００の長さ方向に沿って形成されたガス排出管３５１と、基板処理部１００に向けてガス排出管３５１の一側に形成される複数の排出孔３５２とを含む。排出孔３５２は、ガス排出管３５１に複数個形成される。そして、ガス排出管３５１から連通したガス排出連結管３５３は、マニホールド４５０に形成されたガス排出連通孔４５５に挿入されて連通する。

吐出孔２５２および排出孔３５２は、基板積載部５００がマニホールド４５０に結合されて、複数の基板４０が基板処理部１００に収容された時、基板処理ガスを基板４０に均一に供給し、基板処理ガスを容易に吸入して外部に排出できるように、基板支持部５３０に支持された、互いに隣接する基板４０と基板４０との間の間隔にそれぞれ位置することが好ましい。

ガス供給部２００およびガス排出部３００は、基板処理部１００の外周面から突出して形成されるため、基板４０と基板処理部１００の内周面との間の距離ｄ１に比べて、基板４０とガス供給流路２５０との間の距離ｄ２が同等またはより大きいとよい。すなわち、図１に示された、基板処理工程が行われる工程チューブ１０のチャンバ１１にガス供給部２０またはガス排出部３０を配置し、基板４０と工程チューブ１０の内周面との間の距離ｄ１’が、基板４０とガス供給部２０との間の距離ｄ２’より大きい値（ｄ１’＞ｄ２’）を有する従来の技術とは異なり、本発明は、ｄ１≦ｄ２の条件を満足し、基板処理部１００の外部にガス供給部２００またはガス排出部３００を配置するため、基板処理部１００の内部空間１１０の大きさを、基板積載部５００が収容可能な最小の大きさ［または基板４０が収容可能な最小の大きさ］に減少させることができる。したがって、基板処理工程が行われる基板処理部１００の内部空間１１０の大きさの減少による基板処理ガスの使用量の節減およびこれに伴う基板処理工程の費用の節減の利点があるだけでなく、基板処理ガスの供給時間および排出時間の減少およびこれに伴う基板処理工程の生産性を向上する利点がある。

図６は、本発明の一実施形態にかかる、上部面に補強リブ１２０、１３０を結合したバッチ式基板処理装置を示す斜視図である。

従来のバッチ式基板処理装置の工程チューブ１０が縦型であるのとは異なり、本発明の基板処理部１００は、円柱形状を有し、上面が平らであり得る。基板処理部１００の上面を平らに構成して、基板４０が収容できない縦型チャンバ１１の上部空間１２（図１参照）を排除することにより、基板処理部１００の内部空間１１０の大きさがより減少するという利点がある。ただし、従来の縦型チャンバ１１に比べて内部の圧力を均等に分散できないことから発生し得る耐久性の問題を解消するために、本発明のバッチ式基板処理装置は、基板処理部１００の上面上に複数の補強リブ１２０、１３０を結合したことを特徴とする。

補強リブ１２０、１３０の材質は、基板処理部１００の材質と同一に採用することができるが、これに限定されず、基板処理部１００の上面を支持可能な目的の範囲内で多様な材質を採用することができる。

補強リブ１２０、１３０は、図６（ａ）のように、複数の補強リブ１２１、１２２を交差するように配置して基板処理部１００の上面に結合することもでき、図６（ｂ）のように、複数の補強リブ１３１、１３２を平行に配置して基板処理部１００の上面に結合することもできる。補強リブ１２０、１３０は、溶接方式などを用いて基板処理部１００の上面に結合することができる。

図７は、本発明の一実施形態にかかる、ヒータ１５０、１６０が外面に設けられたバッチ式基板処理装置を示す斜視図である。

図７を参照すれば、図３に示されているように、ハウジング４００の内側面にヒータ４３０が設けられ、またはハウジング４００の外側面にヒータ４３０が設けられることなく、基板処理部１００の上面および外周面に基板４０を加熱するためのヒータ１５０、１６０が設けられるとよい。図示しないが、必要によって、ガス供給部２００およびガス排出部３００の上面および外周面にもヒータを設けることができる。

ヒータ１５０、１６０は、板状に形成され、基板処理部１００の内部空間１１０に熱伝達を効率的に行うことができ、グラファイト（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）またはカーボン（Ｃａｒｂｏｎ）複合体の中から選択されたいずれか１つで形成されるとよい。あるいは、ヒータ１５０、１６０は、シリコンカーバイド（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）またはモリブデンの中から選択されたいずれか１つで形成されたり、カンタル（Ｋａｎｔｈａｌ）で形成されてもよい。

ヒータ１５０は、基板処理部１００の上面に設けられ、

が順次に連続して繰り返される形状に形成されるとよい。この時、ヒータ１５０は、基板処理部１００の上面に形成された補強リブ１２０、１３０によって区画された基板処理部１００の上面にそれぞれ設けられる。

ヒータ１６０は、基板処理部１００の外周面に設けられ、下側および上側にそれぞれ配置され、対向して対をなす第１ヒータ１６１および第２ヒータ１６５を含む。そして、対をなす第１ヒータ１６１および第２ヒータ１６５は、基板処理部１００の円周方向に沿って所定間隔で複数個設けられる。

図８は、本発明の一実施形態にかかるヒータ１６０の拡大正面図である。

第１ヒータ１６１は、一対の第１左側垂直板１６１ａと、一対の第１右側垂直板１６１ｂと、一対の第１中央垂直板１６１ｃと、一対の第１上側連結板１６１ｄと、一対の第１下側連結板１６１ｅと、第１中央連結板１６１ｆとを有する。

第１左側垂直板１６１ａは、第１ヒータ１６１の左側から互いに所定距離離隔して対向する一対で、基板処理部１００の上下方向に向ける。第１右側垂直板１６１ｂは、第１ヒータ１６１の右側から互いに所定距離離隔して対向する一対で、基板処理部１００の上下方向に向け、第１左側垂直板１６１ａと同じ長さを有する。第１中央垂直板１６１ｃは、第１ヒータ１６１の中央から互いに所定距離離隔して対向する一対で、基板処理部１００の上下方向に向け、第１左側垂直板１６１ａおよび第１右側垂直板１６１ｂより短く形成され、第１左側垂直板１６１ａおよび第１右側垂直板１６１ｂの間に配置される。

第１上側連結板１６１ｄは、一対の第１左側垂直板１６１ａの上側部分および一対の第１右側垂直板１６１ｂの上側部分をそれぞれ連結する。第１下側連結板１６１ｅは、一対の第１中央垂直板１６１ｃと互いに隣接する第１左側垂直板１６１ａおよび第１右側垂直板１６１ｂの下側部分をそれぞれ連結する。第１中央連結板１６１ｆは、一対の第１中央垂直板１６１ｃの上側部分を連結する。

第２ヒータ１６５は、一対の第２左側垂直板１６５ａと、一対の第２右側垂直板１６５ｂと、一対の第２中央垂直板１６５ｃと、一対の第２中央連結板１６５ｄと、一対の第２上側連結板１６５ｅと、第２下側連結板１６５ｆとを有する。

第２左側垂直板１６５ａは、第２ヒータ１６５の左側から互いに所定距離離隔して対向する一対で、基板処理部１００の上下方向に向ける。第２右側垂直板１６５ｂは、第２ヒータ１６５の右側から互いに所定距離離隔して対向する一対で、基板処理部１００の上下方向に向け、第２左側垂直板１６５ａと同じ長さを有する。第２中央垂直板１６５ｃは、第２ヒータ１６５の中央から互いに所定距離離隔して対向する一対で、基板処理部１００の上下方向に向け、第２左側垂直板１６５ａおよび第２右側垂直板１６５ｂより長く形成され、第２左側垂直板１６５ａおよび第２右側垂直板１６５ｂの間に配置される。

第２中央連結板１６５ｄは、一対の第２左側垂直板１６５ａの下側部分および一対の第２右側垂直板１６５ｂの下側部分をそれぞれ連結する。第２上側連結板１６５ｅは、一対の第２中央垂直板１６５ｃと互いに隣接する第２左側垂直板１６５ａおよび第２右側垂直板１６５ｂの上側部分をそれぞれ連結する。第２下側連結板１６５ｆは、一対の第２中央垂直板１６５ｃの下側部分を連結する。

この時、第１上側連結板１６１ｄの上面と第２中央連結板１６５ｄの下面は互いに対向し、第２下側連結板１６５ｆの下面は第１中央連結板１６１ｆの上面と互いに対向しつつ、第２下側連結板１６５ｆは第１左側垂直板１６１ａと第１右側垂直板１６１ｂとの間に位置する。

前記のようなヒータ１６０は、ヒータ端子が第１左側垂直板１６１ａの下端部、第１右側垂直板１６１ｂの下端部、第２左側垂直板１６５ａの上端部、および第２右側垂直板１６５ｂの上端部に具備［すなわち、ヒータ１６０の４つの角側にヒータ端子を具備］されているため、外部電源とヒータ端子とを連結しやすいという利点がある。

また、基板処理部１００の内部が加熱されると、対流現象によって基板処理部１００の内部空間１１０の上側部位が下側部位より高温になる。しかし、ヒータ１６０が互いに区画された第１ヒータ１６１および第２ヒータ１６５として用意されて上下に配置されるため、第１ヒータ１６１と第２ヒータ１６５を適切に制御すると、基板処理部１００の内部空間１１０の上下側の温度が均一になるように制御することができる。

さらに、基板処理部１００の高さ方向に沿った３つの領域［第２ヒータ１６５の上端から第２中央連結板１６５ｄまでの領域、第１上側連結板１６１ｄから第２下側連結板１６５ｆまでの領域、第１中央連結板１６１ｆから第１ヒータ１６１の下端までの領域］を、互いに区画された２つのヒータ１６１、１６５によりヒーティングが可能なため、２つの領域を２つのヒータで制御する方式に比べて、温度制御の効率性および均一性の面で有利である。

このように、本発明は、ガス供給流路２５０およびガス排出流路３５０を収容するガス供給部２００およびガス排出部３００を、基板処理工程が行われる基板処理部１００と分離して配置することにより、基板処理部１００の内部空間１１０の大きさを最小化できるため、基板処理ガスの使用量を節減することで工程費用を節約し、基板処理ガスの供給および排出時間を短縮することで基板処理工程の生産性を向上することができる。

そして、基板処理部１００の上部を平らに形成することにより、基板処理部１００の内部空間１１０の大きさがより減少することで前記効果を極大化することができ、補強リブ１２０、１３０を基板処理部１００の上面に結合することで耐久性を強化することができる。

そして、ヒータ１５０、１６０が板状に形成され、基板処理部１００の外面に設けられるため、基板処理部１００の内部空間１１０に熱伝達を効率的に行うことができ、ヒータ１６０の端子を角側に具備することで外部電源との連結を容易にすることができ、２つのヒータ１６１、１６２で３つの領域を均一に温度制御することができる。

本発明は、上述のように好ましい実施形態を挙げて図示および説明したが、上記の実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲内で当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様な変形および変更が可能である。そのような変形例および変更例は、本発明と添付した特許請求の範囲の範囲内に属する。

４０ 基板
１００ 基板処理部
１１０ 基板処理部の内部空間
１２０、１３０ 補強リブ
１５０、１６０ ヒータ
２００ ガス供給部
２５０ ガス供給流路
２５１ ガス供給管
２５２ 吐出孔
３００ ガス排出部
３５０ ガス排出流路
３５１ ガス排出管
３５２ 排出孔
４００ ハウジング
４５０ マニホールド
５００ 基板積載部
ｄ１ 基板と基板処理部の内周面との間の距離
ｄ２ 基板とガス供給流路との間の距離

Claims (19)

1. 基板積載部に積層された複数の基板を収容して処理する基板処理部と、
   前記基板処理部の一側外周面上に形成され、基板処理ガスが流れる少なくとも１つのガス供給流路を収容して前記基板処理部に基板処理ガスを供給するガス供給部とを含み、
   基板と前記基板処理部の内周面との距離がｄ１、基板と前記ガス供給流路との距離がｄ２の時、ｄ１≦ｄ２であることを特徴とするバッチ式基板処理装置。
2. 前記基板処理部の他側外周面上に形成され、基板処理ガスが流れる少なくとも１つのガス排出流路を収容して前記基板処理部に供給された基板処理ガスを排出するガス排出部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッチ式基板処理装置。
3. 前記基板処理部の前記外周面は、前記ガス供給部の外周面と一体に連結され、
   前記基板処理部の前記外周面は、前記ガス排出部の外周面と一体に連結されることを特徴とする請求項２に記載のバッチ式基板処理装置。
4. 前記ガス供給流路は、前記ガス供給部の長さ方向に沿って形成された複数のガス供給管と、前記基板処理部に向けて前記ガス供給管の一側に形成される複数の吐出孔とを含むことを特徴とする請求項２に記載のバッチ式基板処理装置。
5. 前記ガス排出流路は、前記ガス排出部の長さ方向に沿って形成されたガス排出管と、前記基板処理部に向けて前記ガス排出管の一側に形成される複数の排出孔とを含むことを特徴とする請求項４に記載のバッチ式基板処理装置。
6. 前記基板処理部は、円柱形状を有し、上面が平らであることを特徴とする請求項１に記載のバッチ式基板処理装置。
7. 前記基板処理部の上面の上に複数の補強リブを結合したことを特徴とする請求項６に記載のバッチ式基板処理装置。
8. 前記複数の補強リブを交差するように配置して前記基板処理部の上面の上に結合したことを特徴とする請求項７に記載のバッチ式基板処理装置。
9. 前記複数の補強リブを平行に配置して前記基板処理部の上面の上に結合したことを特徴とする請求項７に記載のバッチ式基板処理装置。
10. 前記基板処理部の外周面および上面にヒータが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバッチ式基板処理装置。
11. 前記ヒータは、板状に形成されたことを特徴とする請求項１０に記載のバッチ式基板処理装置。
12. 前記基板処理部の上面に設けられた前記ヒータは、
    

    

    が順次に連続して繰り返される形状であることを特徴とする請求項１１に記載のバッチ式基板処理装置。
13. 前記基板処理部の外周面に設けられた前記ヒータは、下側および上側にそれぞれ配置され、対向して対をなす第１ヒータおよび第２ヒータを有し、
    対をなす前記第１ヒータおよび前記第２ヒータは、前記基板処理部の円周方向に沿って複数個設けられたことを特徴とする請求項１１に記載のバッチ式基板処理装置。
14. 前記第１ヒータは、前記第１ヒータの左側から互いに対向して上下方向に向ける一対の第１左側垂直板と、前記第１ヒータの右側から互いに対向して上下方向に向け、前記第１左側垂直板と同じ長さを有する一対の第１右側垂直板と、前記第１ヒータの中央から互いに対向して上下方向に向け、前記第１左側垂直板および前記第１右側垂直板より短く形成され、前記第１左側垂直板および前記第１右側垂直板の間に配置された一対の第１中央垂直板と、前記一対の第１左側垂直板の上側部分および前記一対の第１右側垂直板の上側部分をそれぞれ連結する一対の第１上側連結板と、前記一対の第１中央垂直板と互いに隣接する前記第１左側垂直板および前記第１右側垂直板の下側部分をそれぞれ連結する第１下側連結板と、前記一対の第１中央垂直板の上側部分を連結する第１中央連結板とを有し、
    前記第２ヒータは、前記第２ヒータの左側から互いに対向して上下方向に向ける一対の第２左側垂直板と、前記第２ヒータの右側から互いに対向して上下方向に向け、前記第２左側垂直板と同じ長さを有する一対の第２右側垂直板と、前記第２ヒータの中央から互いに対向して上下方向に向け、前記第２左側垂直板および前記第２右側垂直板より長く形成され、前記第２左側垂直板および前記第２右側垂直板の間に配置された一対の第２中央垂直板と、前記一対の第２左側垂直板の下側部分および前記一対の第２右側垂直板の下側部分をそれぞれ連結する一対の第２中央連結板と、前記一対の第２中央垂直板と互いに隣接する前記第２左側垂直板および前記第２右側垂直板の上側部分をそれぞれ連結する第２上側連結板と、前記一対の第２中央垂直板の下側部分を連結する第２下側連結板とを有し、
    前記第１上側連結板の上面と前記第２中央連結板の下面は互いに対向し、前記第２下側連結板の下面は前記第１中央連結板の上面と互いに対向しつつ、前記第２下側連結板は前記第１左側垂直板と前記第１右側垂直板との間に位置することを特徴とする請求項１３に記載のバッチ式基板処理装置。
15. 前記基板処理部の下面は開放され、
    前記基板処理部およびガス供給部を取り囲む形態で下面が開放されたハウジングが設けられ、
    前記複数の基板を前記基板処理部にローディングし、昇降可能に設けられた基板積載部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバッチ式基板処理装置。
16. 前記基板積載部は、昇降しながら、前記基板処理部の下端面および前記ガス供給部の下端面にその上端面が結合されたマニホールドの下端面に着脱可能に結合され、
    前記基板積載部が前記マニホールドの下端面に結合されると、前記基板が前記基板処理部にローディングされることを特徴とする請求項１５に記載のバッチ式基板処理装置。
17. 前記吐出孔および前記排出孔は、前記複数の基板が積層された前記基板積載部が前記基板処理部に収容された時、前記基板積載部に支持された、互いに隣接する前記基板と基板との間の間隔にそれぞれ位置することを特徴とする請求項５に記載のバッチ式基板処理装置。
18. 前記基板処理部は、石英（Ｑｕａｒｔｚ）、ステンレススチール（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）、グラファイト（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）、シリコンカーバイド（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）、または酸化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ）のうちの少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッチ式基板処理装置。
19. 前記ヒータは、グラファイト（Ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボン（Ｃａｒｂｏｎ）複合体、シリコンカーバイド（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）、モリブデン、またはカンタル（Ｋａｎｔｈａｌ）のうちの少なくともいずれか１つで形成されたことを特徴とする請求項１０に記載のバッチ式基板処理装置。

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