KR101684929B1 - heating element, Heater assembly and Cluster Apparatus Including The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히터 어셈블리를 제공한다. 본 발명의 히터 어셈블리는 내부 공간을 갖는 원통형의 단열부; 및 상기 단열부의 내주면에 다단으로 배치되어 피가열체를 가열하는 발열체를 포함하되; 상기 발열체는 양단부가 떨어진 원통 형상을 이루며, 내측 발열면이 기울기를 갖도록 상단과 하단의 지름이 서로 상이한 발열몸체부를 포함할 수 있다. The present invention provides a heater assembly. The heater assembly of the present invention includes: a cylindrical heat insulating portion having an internal space; And a heating element arranged in multiple stages on an inner circumferential surface of the heat insulating portion to heat the heating target; The heating element may have a cylindrical shape with both end portions being separated from each other, and may include a heat generating body portion whose upper and lower ends have different diameters so that the inner heat generating surface has a slope.

Description

발열체 및 히터 어셈블리 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비{heating element, Heater assembly and Cluster Apparatus Including The Same}HEATING ELEMENT AND HEATER ASSEMBLY AND CLUSTERING APPARATUS HAVING THE HEATING ASSEMBLY AND CLUSTER APPARATUS INCLUDING THE SAME

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 퍼니스형 기판 처리 장치에 사용되는 히터 어셈블리 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a heater assembly used in a furnace type substrate processing apparatus and a cluster facility having the same.

피처리판, 예를 들면 반도체 기판의 각종 처리에 있어서는, CVD장치, 에피택셜 성장장치등의 박막(薄膜)형성장치, 산화막형성장치, 불순물의 도핑을 위해 열확산 장치등의 열처리장치가 사용된다. In various treatments of a substrate to be processed, for example, a semiconductor substrate, a thin film forming apparatus such as a CVD apparatus or an epitaxial growth apparatus, an oxide film forming apparatus, and a heat treatment apparatus such as a thermal diffusion apparatus for doping impurities are used.

상기 반도체 기판의 각종 열처리에 사용되는 일반적인 확산형 열처리장치는, 내부에 복수의 기판이 장전되는 공정튜브와, 상기 공정튜브를 둘러싸도록 설치되는 히터 어셈블리를 포함한다. 상기 히터 어셈블리는 상기 공정튜브의 바깥둘레에 배치된 열선과 상기 열선을 포위하여 배치된 단열부재 그리고 상기 열선을 일정한 간격으로 지지하는 열선지지대들을 구비한 구조를 가진다. A typical diffusion type heat treatment apparatus used for various heat treatments of the semiconductor substrate includes a process tube in which a plurality of substrates are loaded, and a heater assembly installed to surround the process tube. The heater assembly has a structure including a heat line disposed on the outer circumference of the process tube, a heat insulating member disposed to surround the heat ray, and a heat ray support for supporting the heat ray at a constant interval.

그러나, 기존의 히터 어셈블리는 발열체의 구조가 피가열체(이하, 기판이라고 함)와 수평인 상태로 배치되어 있어 기판의 측면은 쉽게 온도 제어가 되는 반면 기판의 중앙은 측면에 비해 제어성이 떨어지는 문제점을 갖고 있다.However, in the conventional heater assembly, the structure of the heating element is arranged in a horizontal state with respect to the heating target (hereinafter referred to as a substrate) so that the temperature of the side surface of the substrate is easily controlled while the center of the substrate is less controllable I have a problem.

본 발명은 발열체의 열에너지가 기판의 중앙까지 도달할 수 있는 발열체 및 히터 어셈블리 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비를 제공하는데 있다.The present invention provides a heating element and a heater assembly, in which heat energy of a heating element can reach the center of the substrate, and a cluster facility having the heater assembly.

또한, 본 발명은 기판의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있는 발열체 및 히터 어셈블리 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비를 제공하는데 있다.The present invention also provides a heating element and a heater assembly capable of rapidly raising the temperature of a substrate, and a cluster facility having the same.

또한, 본 발명은 기판들의 균일한 냉각이 가능한 히터 어셈블리 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비를 제공하는데 있다.The present invention also provides a heater assembly capable of uniform cooling of substrates and a cluster facility having the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부 공간을 갖는 원통형의 단열부; 및 상기 단열부의 내주면에 다단으로 배치되어 피가열체를 가열하는 발열체를 포함하되; 상기 발열체는 양단부가 떨어진 원통 형상을 이루며, 내측 발열면이 기울기를 갖도록 상단과 하단의 지름이 서로 상이한 발열몸체부를 포함하는 히터 어셈블리가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger comprising: a cylindrical heat insulating portion having an internal space; And a heating element arranged in multiple stages on an inner circumferential surface of the heat insulating portion to heat the heating target; The heating element may have a cylindrical shape with both end portions being separated from each other and may include a heating body portion having a top and a bottom having different diameters such that the inner heating surface has a slope.

또한, 상기 단열부는 내측면을 따라 형성되고 상기 발열체가 위치되는 장착홈을 더 포함할 수 있다.The heat insulating portion may further include a mounting groove formed along an inner surface thereof and on which the heating element is located.

또한, 상기 장착홈의 측면은 상기 발열몸체부의 기울기와 대응되는 기울기를 가질 수 있다.In addition, the side surface of the mounting groove may have a slope corresponding to the inclination of the heat generating body portion.

또한, 상기 발열몸체부는 상기 상단으로부터 상기 하단으로 길게 형성된 제1슬롯들과, 상기 제1슬롯들 사이에 위치되도록 상기 하단으로부터 상기 상단으로 길게 형성된 제2슬롯들에 의해 미앤더링(meandering) 형상으로 이루어질 수 있다.The heating body may have a first meandering shape formed by first slots formed long from the upper end to the lower end and second slots formed long from the lower end to the upper end so as to be positioned between the first slots. Lt; / RTI >

또한, 상기 단열부는 하단은 개방되고 상단은 덮개에 의해 닫혀진 단열 몸체; 상기 단열 몸체내에 원주방향을 따라 소정 간격으로 수직하게 형성되고, 쿨링 가스가 흐르는 제1쿨링 유로들과 제2쿨링 유로들; 상기 1,2쿨링 유로들로부터 상기 단열 몸체의 내부 공간으로 쿨링 가스가 분사되도록 상기 단열 몸체의 내측면에 상기 1,2쿨링 유로들과 연결되도록 설치되는 쿨링 분사부재들; 상기 단열 몸체의 상단에 설치되고, 상기 제1쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제1쿨링 공급부; 및 상기 단열 몸체의 하단에 설치되고, 상기 제2쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제2쿨링 공급부를 포함할 수 있다.The heat insulating unit may include an insulating body having a lower end opened and an upper end closed by a lid; First cooling channels and second cooling channels formed vertically in the heat insulating body at predetermined intervals along a circumferential direction and through which cooling gas flows; Cooling injection members installed on the inner surface of the heat insulating body so as to be connected to the first and second cooling flow paths so that cooling gas is injected from the first and second cooling flow paths to the inner space of the heat insulating body; A first cooling supply unit installed at an upper end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the first cooling channels; And a second cooling supply unit installed at a lower end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the second cooling channels.

또한, 상기 단열부는 상기 내부 공간으로 제공된 쿨링 가스가 배기되는 배기부를 포함하되; 상기 배기부는 상기 덮개의 가장자리를 따라 형성되는 배기홀들과 상기 배기홀들로 유입된 쿨링 가스를 외부로 배출하는 배기포트를 포함할 수 있다.The heat insulating portion may include an exhaust portion through which the cooling gas provided to the inner space is exhausted. The exhaust unit may include exhaust holes formed along an edge of the cover and an exhaust port for exhausting a cooling gas introduced into the exhaust holes to the outside.

본 발명의 일 측면에 따르면, 양단부가 떨어진 원통 형상을 이루어지는 발열 몸체부; 및 상기 발열 몸체부의 양단에 연결되는 단자부를 포함하되; 상기 발열 몸체부는 내측 발열면이 기울기를 갖도록 상단의 지름과 하단의 지름이 서로 상이한 발열체가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a heat generating device comprising: a heat generating body portion having a cylindrical shape with both end portions separated; And a terminal portion connected to both ends of the heat generating body portion; The heating body may be provided with a heating element having a diameter at the upper end and a diameter at the lower end different from each other such that the inner heating surface has a slope.

또한, 상기 발열몸체부는 상기 상단으로부터 상기 하단으로 길게 형성된 제1슬롯들과, 상기 제1슬롯들 사이에 위치되도록 상기 하단으로부터 상기 상단으로 길게 형성된 제2슬롯들에 의해 미앤더링(meandering) 형상으로 이루어질 수 있다.The heating body may have a first meandering shape formed by first slots formed long from the upper end to the lower end and second slots formed long from the lower end to the upper end so as to be positioned between the first slots. Lt; / RTI >

본 발명의 일측면에 따르면, 기판들이 적재된 카세트가 놓여지는 로드 포트들을 갖는 설비 전방 단부 모듈(EFEM); 상기 설비 전방 단부 모듈과는 게이트밸브를 통해 연결되고, 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능한 제1로드락 챔버; 상기 제1로드락 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되며, 기판 반송을 위한 반송장치가 구비된 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되고, 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛가 구비된 제2로드락 챔버들; 상기 제2로드락 챔버들 각각의 상부에 배치되고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들을 공정 처리하는 프로세스 챔버들을 포함하되; 상기 프로세스 챔버는 상기 기판 적재 유닛이 수용되는 공정 튜브; 및 상기 공정튜브를 감싸도록 배치되는 원통형의 단열부와, 상기 단열부의 내측면에 설치되고, 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판 표면으로 열에너지가 소정 기울기를 갖고 전달되도록 내측 발열면이 경사진 발열체들을 구비한 히터 어셈블리를 포함하는 클러스터 설비가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, there is provided an apparatus front end module (EFEM) having load ports on which cassettes loaded with substrates are placed; A first load lock chamber connected to the facility front end module through a gate valve and having an internal space capable of selective switching to atmospheric pressure and vacuum pressure; A transfer chamber connected to the first load lock chamber through a gate valve and having a transfer device for substrate transfer; Second load lock chambers connected to the transfer chamber via a gate valve, the second load lock chambers having a substrate loading unit in which the substrates are loaded in a batch manner; And process chambers disposed above each of the second load lock chambers and processing substrates loaded on the substrate loading unit; The process chamber comprising: a process tube in which the substrate loading unit is received; And a plurality of heating elements arranged on an inner surface of the heat insulating part and inclined with respect to an inner heat generating surface so that heat energy is transmitted to the surface of the substrate mounted on the substrate mounting unit with a predetermined inclination, A cluster facility including the provided heater assembly can be provided.

또한, 상기 발열체는 양단부가 떨어진 원통 형상을 이루어지고, 상단 지름과 하단 지름이 서로 상이한 발열 몸체부; 및 상기 발열 몸체부의 양단에 연결되고 상기 단열블록 외부로 노출되는 단자부를 포함할 수 있다.The heat generating body may have a cylindrical shape with both end portions being separated from each other, a heat generating body portion having a top diameter and a bottom end diameter different from each other; And a terminal portion connected to both ends of the heat generating body portion and exposed to the outside of the heat insulating block.

또한, 상기 발열 몸체부는 상기 상단으로부터 상기 하단으로 길게 형성된 제1슬롯들과, 상기 제1슬롯들 사이에 위치되도록 상기 하단으로부터 상기 상단으로 길게 형성된 제2슬롯들에 의해 미앤더링(meandering) 형상으로 이루어질 수 있다.The heating body may have a first meandering shape formed by first slots formed long from the upper end to the lower end and second slots formed long from the lower end to the upper end so as to be positioned between the first slots. Lt; / RTI >

또한, 상기 단열부는 하단은 개방되고 상단은 덮개에 의해 닫혀진 단열 몸체; 상기 단열 몸체내에 원주방향을 따라 소정 간격으로 수직하게 형성되고, 쿨링 가스가 흐르는 제1쿨링 유로들과 제2쿨링 유로들; 상기 1,2쿨링 유로들로부터 상기 공정 튜브로 쿨링 가스가 분사되도록 상기 단열 몸체의 내측면에 상기 1,2쿨링 유로들과 연결되도록 설치되는 쿨링 분사부재들; 상기 단열 몸체의 상단에 설치되고, 상기 제1쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제1쿨링 공급부; 및 상기 단열 몸체의 하단에 설치되고, 상기 제2쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제2쿨링 공급부를 포함할 수 있다.The heat insulating unit may include an insulating body having a lower end opened and an upper end closed by a lid; First cooling channels and second cooling channels formed vertically in the heat insulating body at predetermined intervals along a circumferential direction and through which cooling gas flows; Cooling injection members installed on the inner surface of the heat insulating body so as to be connected to the first and second cooling channels so that cooling gas is injected from the first and second cooling channels to the process tube; A first cooling supply unit installed at an upper end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the first cooling channels; And a second cooling supply unit installed at a lower end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the second cooling channels.

또한, 상기 제1쿨링 유로는 막힌 하단과 상기 제1쿨링 공급부와 연결되는 상단을 포함하고, 상기 제2쿨링 유로는 막힌 상단과 상기 제2쿨링 공급부와 연결되는 하단을 포함할 수 있다.The first cooling passage includes a clogged lower end and an upper end connected to the first cooling supply unit. The second cooling passage may include a closed top and a lower end connected to the second cooling supply unit.

또한, 상기 단열부는 상기 공정 튜브 냉각에 사용된 쿨링 가스가 배기되는 배기부를 더 포함하되; 상기 배기부는 상기 덮개의 가장자리를 따라 형성되는 배기홀들과 상기 배기홀들로 유입된 쿨링 가스를 외부로 배출하는 배기포트를 포함할 수 있다. The heat insulating portion may further include an exhaust portion through which the cooling gas used for cooling the process tube is exhausted; The exhaust unit may include exhaust holes formed along an edge of the cover and an exhaust port for exhausting a cooling gas introduced into the exhaust holes to the outside.

본 발명의 실시예에 의하면, 발열체의 구조를 기판과 수평이 아닌 기울기를 주어 기판의 중앙까지 열에너지가 도달할 수 있어 기판 가장자리와 중앙부를 균일하게 가열시킬 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to the embodiments of the present invention, thermal energy can reach the center of the substrate by giving a gradient to the structure of the heating element, not horizontal, so that the substrate edge and the central portion can be uniformly heated.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 냉각 온도 편차를 최소화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.According to the embodiment of the present invention, the cooling temperature deviation of the substrate can be minimized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 설비를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리를 위한 클러스터 설비를 나타내는 측면도이다.
도 3은 프로세스 챔버를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 히터 어셈블리를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 발열체를 보여주는 사시도이다.
도 6은 발열체로부터 제공되는 열에너지가 기판 상면에 비스듬하게 제공되는 예를 도식화한 도면이다.
도 7은 발열체의 다른 변형예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 4에 표시된 A-A'선을 따라 절취한 단면도이다.
도 9는 도 4에 표시된 B-B'선을 따라 절취한 단면도이다.
도 10은 도 4에 표시된 C-C'선을 따라 절취한 단면도이다. 1 is a plan view showing a cluster facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a cluster facility for substrate processing in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a process chamber.
Fig. 4 is a view showing the heater assembly shown in Fig. 3. Fig.
5 is a perspective view showing the heating element shown in FIG.
6 is a schematic view showing an example in which thermal energy provided from a heating element is provided obliquely on the upper surface of the substrate.
7 is a view showing another modification of the heating element.
8 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'shown in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'shown in FIG.
10 is a cross-sectional view taken along the line C-C 'shown in FIG.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods for accomplishing the same will be apparent from the following detailed description of embodiments thereof taken in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 선택적 에피택셜 성장 공정을 위한 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 평면도 및 측면도이다.1 and 2 are a plan view and a side view, respectively, of a cluster facility for substrate processing for a selective epitaxial growth process according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리용 클러스터 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(900), 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300) 및 공정 처리 모듈(400)을 포함한다.1 and 2, a cluster facility 1 for substrate processing includes a facility front end module 900, a load lock chamber 200, a transfer chamber 300, and a process module 400.

설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module, EFEM)(900)은 클러스터 설비(1)의 전면에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)은 카세트(C)가 로딩 및 언로딩되는 로드 포트(load port)(910)와, 카세트(C)로부터 기판을 인출하는 제 1 기판 이송 로봇(930)이 구비되어 카세트(C)와 로드락 챔버(200) 간에 기판을 이송하도록 하는 인덱스 챔버(920)를 포함한다. 여기서, 제 1 기판 이송 로봇(930)은 ATM(Atmosphere) 로봇이 사용된다. An Equipment Front End Module (EFEM) 900 is disposed in front of the cluster facility 1. The facility front end module 900 is provided with a load port 910 through which the cassette C is loaded and unloaded and a first substrate transfer robot 930 through which the substrate is taken out from the cassette C, And an index chamber 920 for transferring the substrate between the transfer chamber C and the load lock chamber 200. Here, an ATM (Atmosphere) robot is used as the first substrate transfer robot 930.

본 실시예에서 기판은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 기판은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다. In this embodiment, the substrate may be a semiconductor wafer. However, the substrate is not limited to this, and the substrate may be another kind of substrate such as a glass substrate.

인덱스 챔버(920)는 로드 포트(910)와 로드락 챔버(200) 사이에 위치된다. 인덱스 챔버(920)는 전면 패널(922), 후면 패널(924) 그리고 양측면 패널(926)을 포함하는 직육면체의 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇(930)이 제공된다. 도시하지는 않았지만, 인덱스 챔버(920)는 내부 공간으로 입자 오염물이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템을 포함할 수 있다.The index chamber 920 is positioned between the load port 910 and the load lock chamber 200. The index chamber 920 has a rectangular parallelepiped shape including a front panel 922, a rear panel 924 and both side panels 926 and a first substrate transfer robot 930 for transferring the substrate is provided therein do. Although not shown, the index chamber 920 may include a controlled airflow system, such as vents, a laminar flow system, to prevent particulate contaminants from entering the interior space.

인덱스 챔버(920)는 로드락 챔버(200)와 접하는 후면 패널(924)에 로드락 챔버(200)와의 웨이퍼 이송을 위한 통로가 게이트 밸브(GV1)에 의해 개폐된다.The index chamber 920 is opened and closed by a gate valve GV1 for passage of the wafer with the load lock chamber 200 to the rear panel 924 in contact with the load lock chamber 200. [

로드 포트(910)는 인덱스 챔버(920)의 전면 패널(922) 상에 일렬로 배치된다. 로드 포트(204)에는 카세트(C)가 로딩 및 언로딩된다. 카세트(C)는 전방이 개방된 몸체와 몸체의 전방을 개폐하는 도어를 갖는 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod)일 수 있다.The load ports 910 are arranged in a line on the front panel 922 of the index chamber 920. The cassette C is loaded and unloaded to the load port 204. [ The cassette C may be a front open unified pod having a front opened body and a door opening and closing the front of the body.

인덱스 챔버(920)의 양측면 패널(926)에는 더미(dummy) 기판 저장부(940)가 제공된다. 더미 기판 저장부(940)는 더미 기판(DW)이 적층 보관되는 더미 기판 보관 용기(942)를 제공한다. 더미 기판 보관 용기(942)에 보관되는 더미 기판(DW)은 공정 처리 모듈(400)에서 기판이 부족할 경우 사용된다.A dummy substrate storage portion 940 is provided on both side panels 926 of the index chamber 920. The dummy substrate storage section 940 provides a dummy substrate storage container 942 in which the dummy substrate DW is stacked. The dummy substrate DW stored in the dummy substrate storage container 942 is used when the processing module 400 lacks a substrate.

도시하지는 않았지만, 더미 기판 보관 용기(942)는 인덱스 챔버의 측면이 아닌 다른 챔버로 변경하여 제공될 수 있다. 일 예로, 더미 기판 보관 용기(942)는 트랜스퍼 챔버(300)에 설치될 수도 있다.Although not shown, the dummy substrate storage container 942 may be provided in a different chamber than the side of the index chamber. As an example, the dummy substrate storage container 942 may be installed in the transfer chamber 300.

로드락 챔버(200)는 게이트 밸브(GV1)를 통해 설비 전방 단부 모듈(900)과 연결된다. 로드락 챔버(200)는 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에는 3 개의 로드락 챔버(200)가 제공될 수 있다. 로드락 챔버(200)는 내부 공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능하다. 로드락 챔버(200)에는 기판이 적재되는 적재 용기(210)가 제공된다.The load lock chamber 200 is connected to the facility front end module 900 through the gate valve GV1. The load lock chamber 200 is disposed between the facility front end module 900 and the transfer chamber 300. Three load lock chambers 200 may be provided between the facility front end module 900 and the transfer chamber 300. The load lock chamber 200 is capable of selectively switching the internal space to atmospheric pressure and vacuum pressure. The load lock chamber 200 is provided with a loading container 210 on which a substrate is loaded.

트랜스퍼 챔버(300)는 게이트 밸브(GV2)를 통해 로드락 챔버(200)와 연결된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400) 사이에 배치된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 직육면체의 박스 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇(330)이 제공된다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400)의 처리 모듈용 로드락 챔버(410)에 구비된 기판 적재 유닛(130) 간에 기판을 이송한다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 1장의 기판 또는 5장의 기판을 반송할 수 있는 앤드 이펙터를 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 기판 이송 로봇(330)은 진공 환경에서 기판을 이송시킬 수 있는 진공 로봇이 사용된다.The transfer chamber 300 is connected to the load lock chamber 200 through the gate valve GV2. The transfer chamber 300 is disposed between the load lock chamber 200 and the process processing module 400. The transfer chamber 300 has a box shape of a rectangular parallelepiped, and a second substrate transfer robot 330 for transferring the substrate is provided in the transfer chamber 300. The second substrate transfer robot 330 transfers the substrate between the load lock chamber 200 and the substrate stacking unit 130 provided in the load lock chamber 410 for the processing module of the process processing module 400. The second substrate transfer robot 330 may include an end effector capable of transporting one substrate or five substrates. Here, the second substrate transfer robot 330 uses a vacuum robot capable of transferring substrates in a vacuum environment.

트랜스퍼 챔버(300)에는 복수 개의 공정 처리 모듈(400)이 게이트 밸브(GV3)를 통해 연결될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(300)에는 3 개의 공정 처리 모듈(400)이 연결될 수 있으며, 그 개수는 이에 제한되지 않는다.A plurality of process modules 400 may be connected to the transfer chamber 300 through a gate valve GV3. For example, the three transfer modules 400 may be connected to the transfer chamber 300, but the number of the transfer modules is not limited thereto.

도 2를 참조하면, 클러스터 설비(1)는 진공 배기부(500)와 가스 공급부(600)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the cluster facility 1 includes a vacuum exhaust unit 500 and a gas supply unit 600.

진공 배기부(500)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 각각에 연결되어 각 챔버에 진공압을 제공하는 진공 라인(510)을 포함한다. The vacuum evacuation unit 500 is connected to each of the load lock chamber 200, the transfer chamber 300, the load lock chamber 410 for the processing module and the process chamber 100 to provide a vacuum line 510).

가스 공급부(600)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 간의 차압 형성을 위해 각각의 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급라인(610)을 포함한다.The gas supply unit 600 includes a gas supply line 600 for supplying a gas to each chamber for forming a differential pressure between the load lock chamber 200, the transfer chamber 300, the load lock chamber 410 for the processing module, (610).

또한, 인덱스 챔버(920)와 로드락 챔버(200), 로드락 챔버(200)와 트랜스퍼 챔버(300), 그리고 트랜스퍼 챔버(300)와 처리 모듈용 로드락 챔버(410)는 게이트밸브(GV1, GV2, GV3)를 통해 연결되어, 각각의 챔버 압력을 독립적으로 제어할 수 있다.In addition, the index chamber 920 and the load lock chamber 200, the load lock chamber 200 and the transfer chamber 300, and the transfer chamber 300 and the load lock chamber 410 for the processing module are connected to the gate valves GV1, GV2, GV3), so that the respective chamber pressures can be independently controlled.

박막 증착 장치인 공정 처리 모듈(400)은 제2로드락 챔버(410)와 프로세스 챔버(100)를 포함한다. The process module 400, which is a thin film deposition apparatus, includes a second load lock chamber 410 and a process chamber 100.

제2로드락 챔버(410)는 게이트 밸브(GV3)를 통해 트랜스퍼 챔버(300)와 연결된다. 제2로드락 챔버(410)에는 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛(130)을 프로세스 챔버(100)의 공정튜브(110)의 내부공간으로 로딩/언로딩시키기 위한 승강부재(430)가 제공된다. 일 예로, 기판 적재 유닛(130)은 기판들이 25매, 50매씩 적재될 수 있도록 슬롯들을 구비한 보우트를 포함할 수 있다. 제2로드락 챔버(410)의 상부에는 프로세스 챔버(100)가 배치된다. The second load lock chamber 410 is connected to the transfer chamber 300 via the gate valve GV3. The second load lock chamber 410 includes an elevating member 430 for loading / unloading the substrate stacking unit 130 in which the substrates are mounted in a batch manner into the inner space of the process tube 110 of the process chamber 100 / RTI > In one example, the substrate loading unit 130 may include a boat with slots to allow loading of 25, 50 sheets of substrates. The process chamber 100 is disposed above the second load lock chamber 410.

도 3은 프로세스 챔버를 보여주는 도면이다. 3 is a view showing a process chamber.

도 3을 참조하면, 프로세스 챔버(100)는 박막 증착을 위한 장치 구성을 포함할 수 있다. 일 예로, 프로세스 챔버(100)는 공정튜브(110), 히터 어셈블리(700), 기판 적재 유닛(130), 사이드 노즐부(140), 보트 회전부(160) 그리고 공급부(190)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the process chamber 100 may include an apparatus configuration for thin film deposition. In one example, the process chamber 100 includes a process tube 110, a heater assembly 700, a substrate loading unit 130, a side nozzle unit 140, a boat rotation unit 160, and a supply unit 190.

공정 튜브(110)는 기판 적재 유닛(130)이 수용되는 이너 튜브(112)와, 이너 튜브(112)를 감싸는 아웃 터 튜브(114)를 포함한다. 공정 튜브(110)는 기판이 적재된 기판 적재 유닛(130)이 로딩되어 기판들 상에 박막 증착 공정이 진행되는 내부 공간을 제공한다. 공정 튜브(110)는 높은 온도에서 견딜 수 있는 재질, 예컨대 석영으로 제작될 수 있다. The process tube 110 includes an inner tube 112 in which the substrate stacking unit 130 is accommodated and an outer tube 114 surrounding the inner tube 112. The process tube 110 is loaded with the substrate loading unit 130 on which the substrate is loaded to provide an internal space on which the thin film deposition process proceeds. The process tube 110 may be made of a material that can withstand high temperatures, such as quartz.

이너 튜브(112)는 상부가 개방된 원통관 형상으로 이루어질 수 있고, 아웃터 튜브(114)는 상부가 막혀 있는 원통관 형상으로 이루어질 수 있다. 도시하지 않았지만, 이너 튜브(112)는 일측에 길이방향(수직한 방향)을 따라 절개부가 형성될 수 있다. 일 예로, 절개부는 슬롯형태로 제공된다. 절개부는 사이드 노즐부(140)와 일직선상에 형성될 수 있다. The inner tube 112 may have a circular tube shape with an open upper portion and the outer tube 114 may have a cylindrical tube shape with an upper portion closed. Although not shown, the inner tube 112 may have a cut along one side in the longitudinal direction (vertical direction). In one example, the incision is provided in a slotted form. The cutout portion may be formed in a straight line with the side nozzle portion 140.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 공정 튜브(110)는 플랜지(118) 일측에 내부를 감압시키기 위해 내부 공기를 강제 흡입하여 배기하기 위한 배기 포트(119)와, 배기 포트(119) 반대편에 공정 튜브(110) 내부로 공정 가스를 주입하기 위한 사이드 노즐부(140) 장착을 위한 노즐 포트(117)가 제공된다. 배기 포트(119)는 공정 시 공정 튜브(110) 내 공기를 외부로 배출시키기 위해 제공된다. 배기 포트(119)에는 진공 배기 장치(미도시)가 연결되며, 배기 포트(119)를 통해 공정 튜브(110)로 공급되는 공정 가스의 배기 및 내부 감압이 이루어진다. 히터 어셈블리(700)는 공정튜브(110)를 둘러싸도록 설치된다. 히터 어셈블리(700)에 대해서는 아래에서 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. Referring again to FIGS. 1 to 3, the process tube 110 includes an exhaust port 119 for forcedly sucking and exhausting the inside air to reduce the pressure inside the flange 118, A nozzle port 117 for mounting the side nozzle portion 140 for injecting the process gas into the process tube 110 is provided. The exhaust port 119 is provided for discharging the air in the process tube 110 to the outside in the process. A vacuum exhaust device (not shown) is connected to the exhaust port 119, and the process gas supplied to the process tube 110 through the exhaust port 119 is exhausted and the internal pressure is reduced. The heater assembly 700 is installed to surround the process tube 110. The heater assembly 700 will be described in more detail below.

기판 적재 유닛(130)은 복수 개의 기판들이 삽입되는 슬롯들을 구비할 수 있다. 기판 적재 유닛(130)은 시일 캡(180) 상에 장착되며, 시일 캡(180)은 엘리베이터 장치인 승강부재(430)에 의해 공정 튜브(110) 안으로 로딩되거나 또는 공정 튜브(110) 밖으로 언로딩된다. 기판 적재 유닛(130)이 공정 튜브(110)에 로딩되면, 시일 캡(180)은 공정 튜브(110)의 플랜지(118)와 결합된다. 한편, 공정 튜브(110)의 플랜지(118)와 시일 캡(180)이 접촉하는 부분에는 실링(sealing)을 위한 오-링(O-ring)과 같은 밀폐 부재가 제공되어 공정가스가 공정 튜브(110)와 시일 캡(180) 사이에서 새어나가지 않도록 한다.The substrate loading unit 130 may include slots into which a plurality of substrates are inserted. The substrate stacking unit 130 is mounted on the seal cap 180 and the seal cap 180 is loaded into the process tube 110 by an elevator member 430 which is an elevator device or unloaded out of the process tube 110 do. When the substrate loading unit 130 is loaded into the process tube 110, the seal cap 180 engages the flange 118 of the process tube 110. On the other hand, a sealing member such as an O-ring for sealing is provided at a portion where the flange 118 of the process tube 110 and the seal cap 180 are in contact with each other, 110 and the seal cap 180. As shown in FIG.

한편, 보트 회전부(160)는 기판 적재 유닛(130)을 회전시키기 위한 회전력을 제공한다. 보트 회전부(160)는 모터가 사용될 수 있다. 보트 회전부(160)는 시일 캡(180) 상에 설치된다. 보트 회전부(160)는 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도를 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있다. 센서에 의해 감지된 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도는 제어부(170)로 제공될 수 있다.On the other hand, the boat rotation unit 160 provides a rotational force for rotating the substrate loading unit 130. The boat rotation unit 160 may be a motor. The boat rotation part 160 is installed on the seal cap 180. The boat rotation unit 160 may be provided with a sensor for sensing the rotational speed of the substrate loading unit 130. The rotational speed of the substrate loading unit 130 sensed by the sensor may be provided to the controller 170. [

사이드 노즐부(140)는 공급부(190)를 통해 기판 표면에 박막 성장에 기여하는 가스들을 공급받는다. 공급부(190)는 제1공정가스, 제2공정가스, 세정용 가스 그리고 불활성 가스(퍼지 가스)를 선택적으로 사이드 노즐부(140)로 제공할 수 있다. 일 예로, 제2공정가스에는 DCS, SiH4, Si2H6 등의 데포 가스가 사용될 수 있고, 제1공정가스에는 Cl2, HCL 등의 식각 가스가 사용될 수 있으며, 불순물 도핑을 목적으로 할 경우에는 B2H6 , PH3 등과 같은 도핑 가스가 사용될 수 있다.The side nozzle unit 140 receives the gases contributing to the thin film growth to the surface of the substrate through the supply unit 190. The supply unit 190 may selectively supply the first process gas, the second process gas, the cleaning gas, and the inert gas (purge gas) to the side nozzle unit 140. For example, the second process gas may be a depressurized gas such as DCS, SiH 4, or Si 2 H 6. An etching gas such as Cl 2 or HCL may be used as the first process gas. For the purpose of doping the impurity, Or the like may be used.

도 4는 도 3에 도시된 히터 어셈블리를 보여주는 도면이고, 도 5는 발열체를 보여주는 사시도이다. 도 6은 발열체로부터 제공되는 열에너지가 기판 상면에 비스듬하게 제공되는 예를 도식화한 도면이다. FIG. 4 is a view showing the heater assembly shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view showing a heating element. 6 is a schematic view showing an example in which thermal energy provided from a heating element is provided obliquely on the upper surface of the substrate.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 히터 어셈블리(700)는 원통형의 단열부(710), 발열체(730), 제1쿨링 공급부(750) 그리고 제2쿨링 공급부(760)를 포함할 수 있다. 4 to 6, the heater assembly 700 may include a cylindrical heat insulating portion 710, a heating body 730, a first cooling supplying portion 750, and a second cooling supplying portion 760.

단열부(710)는 원통형으로 상부와 하부가 개방된 형태로 제공되며, 개방된 상부는 별도의 단열커버(720)에 의해 밀폐될 수 있다. 단열부(710)의 외주면에는 기계적 보강을 위한 케이스(미도시됨)가 설치될 수 있다. The heat insulating portion 710 is provided in a cylindrical shape in which the upper and lower portions are opened, and the opened upper portion can be sealed by a separate heat insulating cover 720. A casing (not shown) for mechanical reinforcement may be provided on the outer circumferential surface of the heat insulating portion 710.

발열체(730)는 단열부(710)의 내주면에 연직 방향으로 배치된다. 발열체(730)는 유지보수 작업성 향상을 위해 단열부(710)에 탈부착 가능하게 장착될 수 있다. 단열부(710)의 내측면에는 발열체(730)가 위치되는 장착홈(712)들이 연직 방향으로 복수개가 제공된다. 장착홈(712)의 측면은 발열몸체부(732)의 기울기와 대응되는 기울기를 갖는다. The heat generating element 730 is arranged on the inner peripheral surface of the heat insulating portion 710 in the vertical direction. The heating element 730 may be detachably mounted on the heat insulating portion 710 to improve the maintenance workability. On the inner surface of the heat insulating portion 710, a plurality of mounting grooves 712 in which the heat generating element 730 is located are provided in the vertical direction. The side surface of the mounting groove 712 has a slope corresponding to the inclination of the heat generating body portion 732.

발열체(730)는 발열 몸체부(732)와 발열 몸체부(732)의 양단에 연결되는 단자부(739)를 포함한다. The heat generating body 730 includes a heat generating body portion 732 and a terminal portion 739 connected to both ends of the heat generating body portion 732.

발열 몸체부(732)는 아웃터 튜브(114)의 주위를 둘러싸도록 환 형상으로 이루어진다. 발열 몸체부(732)는 소정 두께를 갖는 판 형상으로 이루어진다. 발열 몸체부(732)의 양단은 서로 접촉되지 않고 근접하여 위치되며, 전기적으로 비접촉 상태로 제공된다. 즉, 발열 몸체부(732)는 완전한 원형은 아니고 일부가 개방된 C자 형상으로 구성될 수 있다. 발열 몸체부(732)의 양단부에는 단자부(739)가 설치되며, 단자부(739)는 단열부(710)의 측벽을 관통하여 단열부(710)에 고정된다. 단자부(739)는 히터 어셈블리(700)의 외측에 설치된 단자 케이스에 연결된다. The heat generating body portion 732 is annular so as to surround the periphery of the outer tube 114. The heat generating body portion 732 is formed in a plate shape having a predetermined thickness. Both ends of the heat generating body portion 732 are located close to each other without being in contact with each other, and are provided in an electrically non-contact state. That is, the heat generating body portion 732 may be formed in a C-shape, not completely circular, but partially open. A terminal portion 739 is provided at both ends of the heat generating body portion 732 and the terminal portion 739 is fixed to the heat insulating portion 710 through the side wall of the heat insulating portion 710. The terminal portion 739 is connected to a terminal case installed on the outside of the heater assembly 700.

발열 몸체부(732)는 상단(732a)으로부터 하단방향으로 길게 형성된 제1슬롯(734)들과, 제1슬롯(734)들 사이에 위치되도록 하단(732b)으로부터 상단방향으로 길게 형성된 제2슬롯(735)들에 의해 미앤더링(meandering) 형상으로 제공될 수 있다. The heat generating body portion 732 includes first slots 734 formed in the lower end direction from the upper end 732a and second slots 734 extending from the lower end 732b in the upper direction so as to be positioned between the first slots 734, May be provided in a meandering configuration by a plurality of spacers 735.

도시하지 않았지만, 발열 몸체부(732)는 다수의 고정핀들에 의해 단열부(710)의 장착홈(712)에 고정될 수 있다. Although not shown, the heat generating body portion 732 can be fixed to the mounting groove 712 of the heat insulating portion 710 by a plurality of fixing pins.

발열 몸체부(732)는 내측 발열면(733)을 갖는다. 발열 몸체부(732)는 내측 발열면(733)이 기울기를 갖도록 상단(732a)의 지름과 하단(732b)의 지름이 서로 상이하게 제공될 수 있다. 일 예로, 발열 몸체부(732)는 상단(732a) 지름이 하단(732b) 지름보다 작은 역깔대기 형태로 제공될 수 있다. The heat generating body portion 732 has an inner heat generating surface 733. The heat generating body portion 732 may be provided such that the diameter of the upper end 732a and the diameter of the lower end 732b are different from each other such that the inner heat generating surface 733 has a slope. For example, the heat generating body portion 732 may be provided in the shape of a reverse funnel whose diameter of the upper end 732a is smaller than the diameter of the lower end 732b.

또 다른 예로, 도 7에서와 같이, 발열체(730a)는 상단(732a) 지름이 하단(732b) 지름보다 넓은 깔대기 형태의 발열 몸체부(732)를 포함할 수 있다. 7, the heating element 730a may include a heating body 732 having a funnel shape whose diameter is larger than the diameter of the lower end 732b of the upper end 732a.

도 6에서와 같이, 상술한 구조를 갖는 발열 몸체부(732)에서 내측 발열면(733)으로부터 수직한 방향으로 발산되는 열에너지는 기판(W) 상면과 수평이 아닌 하향경사지게 제공됨으로서 기판은 가장자리부터 기판 중앙부까지 균일하게 그리고 신속하게 가열될 수 있다. 6, thermal energy radiated from the inner heat generating surface 733 in the heat generating body portion 732 having the above-described structure in a vertical direction is provided not to be horizontal to the upper surface of the substrate W but to be inclined downward, And can be uniformly and rapidly heated to the central portion of the substrate.

도 8은 도 4에 표시된 A-A'선을 따라 절취한 단면도이고, 도 9는 도 4에 표시된 B-B'선을 따라 절취한 단면도이고, 도 10은 도 4에 표시된 C-C'선을 따라 절취한 단면도이다FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'shown in FIG. 4, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line B-B' FIG.

도 4, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 제1쿨링 공급부(750)는 단열부(710)의 상단에 설치되고, 제2쿨링 공급부(760)는 단열부(710)의 하단에 설치된다. 4 and 8 to 10, the first cooling supply unit 750 is installed at the upper end of the heat insulating unit 710 and the second cooling supply unit 760 is installed at the lower end of the heat insulating unit 710.

제1쿨링 공급부(750)와 제2쿨링 공급부(760)를 통해 유입되는 쿨링 가스는 제1쿨링 유로(752)들과 제2쿨링 유로(762)들로 제공된다. 이를 위해 단열부(710)의 상부에는 제1버퍼공간(751)이 형성되고, 단열부(710)의 하부에는 제2버퍼공간(761)이 형성된다. 즉, 제1쿨링 유로(752)들은 단열부의 상부에 형성된 제1버퍼공간(751)과 연결되며, 제1버퍼공간(751)은 제1쿨링 공급부(750)와 연결된다. 그리고 제2쿨링 유로(762)들은 단열부(710)의 하부에 형성된 제2버퍼공간(761)과 연결되며, 제2버퍼공간(761)은 제2쿨링 공급부(760)와 연결된다. The cooling gas flowing through the first cooling supply unit 750 and the second cooling supply unit 760 is supplied to the first cooling channels 752 and the second cooling channels 762. A first buffer space 751 is formed in the upper part of the heat insulating part 710 and a second buffer space 761 is formed in the lower part of the heat insulating part 710. That is, the first cooling channels 752 are connected to the first buffer space 751 formed on the upper portion of the heat insulating portion, and the first buffer space 751 is connected to the first cooling supply portion 750. The second cooling passage 762 is connected to the second buffer space 761 formed at the lower portion of the heat insulating portion 710 and the second buffer space 761 is connected to the second cooling supply portion 760.

제1쿨링 유로(752)들과 제2쿨링 유로(762)들은 단열부(710)의 원주방향을 따라 소정 간격으로 수직하게 형성된다. 제1쿨링 유로(752)과 제2쿨링 유로(762)는 서로 교차되게 제공될 수 있다. The first cooling passages 752 and the second cooling passages 762 are vertically formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the heat insulating portion 710. The first cooling passage 752 and the second cooling passage 762 may be provided so as to intersect with each other.

제1쿨링 유로(752)들과 제2쿨링 유로(762)들로 유입된 쿨링 가스는 쿨링 분사부재(770)들을 통해 공정 튜브로 분사된다. 쿨링 분사부재(770)들은 단열부(710)의 내측면에 제1,2쿨링 유로(752,762)들과 연결되도록 설치된다. The cooling gas introduced into the first cooling channels 752 and the second cooling channels 762 is injected into the process tubes through the cooling injection members 770. The cooling injection members 770 are installed on the inner surface of the heat insulating portion 710 so as to be connected to the first and second cooling flow paths 752 and 762.

상술한 바와 같이, 쿨링 가스는 제1쿨링 공급부(750)를 통해 단열부(710)의 상부에서 아래로 형성된 제1쿨링 유로(752)들로 공급됨과 동시에 제2쿨링 공급부(760)를 통해 단열부(710)의 하부에서 위로 형성된 제2쿨링 유로(762)들로 공급된 후 쿨링 분사부재(770)들을 통해 공정 튜브(110)로 분사되어 공정 튜브(110) 내부의 온도를 균일하게 냉각시킨다. 이렇게, 공정 튜브(110)의 온도를 낮추는데 사용된 쿨링 가스는 배기부(780)를 통해 외부로 배기된다. As described above, the cooling gas is supplied through the first cooling supply unit 750 to the first cooling flow channels 752 formed at the upper portion of the heat insulation unit 710, and at the same time, Is supplied to the second cooling channels 762 formed above the lower part of the unit 710 and is then injected into the process tube 110 through the cooling injection members 770 to uniformly cool the temperature inside the process tube 110 . Thus, the cooling gas used to lower the temperature of the process tube 110 is exhausted to the outside through the exhaust portion 780.

배기부(780)는 덮개(720)의 가장자리를 따라 형성되는 배기홀(782)들과 배기홀(782)들로 유입된 쿨링 가스를 외부로 배출하는 배기포트(784)를 포함한다. The exhaust portion 780 includes exhaust holes 782 formed along the edge of the cover 720 and an exhaust port 784 for exhausting the cooling gas introduced into the exhaust holes 782 to the outside.

이처럼, 본 발명에서는 쿨링 가스가 단열부의 상부와 하부로 나누어 공급됨으로써 기판 적재 유닛(130) 상단에 위치한 기판들과 하단에 위치한 기판들 간의 냉각 온도 편차를 최소화할 수 있다.As described above, in the present invention, the cooling gas is divided into the upper and lower portions of the heat insulating portion, thereby minimizing the cooling temperature deviation between the substrates positioned at the upper end of the substrate stacking unit 130 and the substrates positioned at the lower end.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 프로세스 챔버 110 : 공정 튜브
120 : 히터 어셈블리 130 : 기판적재유닛
140 : 사이드 노즐부 160 : 보트 회전부
700 : 히터 어셈블리 710 ; 단열부
730 : 발열체 750 : 제1쿨링 공급부
760 : 제2쿨링 공급부 100: process chamber 110: process tube
120: heater assembly 130: substrate loading unit
140: side nozzle part 160: boat rotation part
700: heater assembly 710; The heat-
730: Heating element 750: First cooling supply part
760: second cooling supply unit

Claims (14)

히터 어셈블리에 있어서:
내부 공간을 갖는 원통형의 단열부; 및
상기 단열부의 내주면에 다단으로 배치되어 기판을 가열하는 발열체를 포함하되;
상기 발열체는
양단부가 떨어진 원통 형상을 이루며, 기판 상면을 향해 하향 경사진 내측 발열면을 갖도록 상단과 하단의 지름이 서로 상이한 발열몸체부를 포함하며,
상기 내측 발열면은 상기 내측 발열면을 기준으로 수직한 방향으로 발산되는 열에너지가 기판의 가장자리부터 기판 중앙부까지 제공될 수 있는 기울기를 갖는 히터 어셈블리.A heater assembly comprising:
A cylindrical heat insulating part having an internal space; And
And a heating element arranged in multiple stages on an inner circumferential surface of the heat insulating portion to heat the substrate;
The heating element
And a heat generating body portion having a cylindrical shape with both ends separated from each other and having diameters different between upper and lower ends so as to have an inner heat generating surface inclined downward toward the upper surface of the substrate,
Wherein the inner heat generating surface has a slope in which thermal energy radiated in a direction perpendicular to the inner heat generating surface can be provided from an edge of the substrate to a central portion of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 단열부는
내측면을 따라 형성되고 상기 발열체가 위치되는 장착홈을 더 포함하는 히터 어셈블리.The method according to claim 1,
The heat insulating portion
And a mounting groove formed along the inner side surface and in which the heating element is located. 제 2 항에 있어서,
상기 장착홈의 측면은
상기 발열몸체부의 기울기와 대응되는 기울기를 갖는 히터 어셈블리.3. The method of claim 2,
The side surface of the mounting groove
And a slope corresponding to a slope of the heat generating body portion. 제 1 항에 있어서,
상기 발열몸체부는
상기 상단으로부터 상기 하단으로 길게 형성된 제1슬롯들과, 상기 제1슬롯들 사이에 위치되도록 상기 하단으로부터 상기 상단으로 길게 형성된 제2슬롯들에 의해 미앤더링(meandering) 형상으로 이루어지는 히터 어셈블리. The method according to claim 1,
The heat-
Wherein the first and second slots are formed in a meandering shape by first slots formed long from the upper end to the lower end and second slots formed from the lower end to the upper end to be positioned between the first slots. 제 1 항에 있어서,
상기 단열부는
하단은 개방되고 상단은 덮개에 의해 닫혀진 단열 몸체;
상기 단열 몸체내에 원주방향을 따라 소정 간격으로 수직하게 형성되고, 쿨링 가스가 흐르는 제1쿨링 유로들과 제2쿨링 유로들;
상기 제1 및 제2 쿨링 유로들로부터 상기 단열 몸체의 내부 공간으로 쿨링 가스가 분사되도록 상기 단열 몸체의 내측면에 상기 제1 및 제2 쿨링 유로들과 연결되도록 설치되는 쿨링 분사부재들;
상기 단열 몸체의 상단에 설치되고, 상기 제1쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제1쿨링 공급부; 및
상기 단열 몸체의 하단에 설치되고, 상기 제2쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제2쿨링 공급부를 포함하는 히터 어셈블리. The method according to claim 1,
The heat insulating portion
An insulating body having a lower end opened and an upper end closed by a cover;
First cooling channels and second cooling channels formed vertically in the heat insulating body at predetermined intervals along a circumferential direction and through which cooling gas flows;
Cooling injection members installed on the inner surface of the heat insulating body so as to be connected to the first and second cooling flow paths so that cooling gas is injected from the first and second cooling flow paths into the inner space of the heat insulating body;
A first cooling supply unit installed at an upper end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the first cooling channels; And
And a second cooling supplying unit installed at a lower end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the second cooling flow paths. 제 5 항에 있어서,
상기 단열부는
상기 내부 공간으로 제공된 쿨링 가스가 배기되는 배기부를 포함하되;
상기 배기부는
상기 덮개의 가장자리를 따라 형성되는 배기홀들과 상기 배기홀들로 유입된 쿨링 가스를 외부로 배출하는 배기포트를 포함하는 히터 어셈블리. 6. The method of claim 5,
The heat insulating portion
And an exhaust part through which the cooling gas provided to the inner space is exhausted;
The exhaust part
And an exhaust port for exhausting the cooling gas introduced into the exhaust holes to the outside. 삭제delete 삭제delete 기판을 처리하는 클러스터 설비에 있어서:
기판들이 적재된 카세트가 놓여지는 로드 포트들을 갖는 설비 전방 단부 모듈(EFEM);
상기 설비 전방 단부 모듈과는 게이트밸브를 통해 연결되고, 내부공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능한 제1로드락 챔버;
상기 제1로드락 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되며, 기판 반송을 위한 반송장치가 구비된 트랜스퍼 챔버;
상기 트랜스퍼 챔버와는 게이트밸브를 통해 연결되고, 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛가 구비된 제2로드락 챔버들;
상기 제2로드락 챔버들 각각의 상부에 배치되고 상기 기판 적재 유닛에 적재된 기판들을 공정 처리하는 프로세스 챔버들을 포함하되;
상기 프로세스 챔버는
상기 기판 적재 유닛이 수용되는 공정 튜브; 및
상기 공정튜브를 감싸도록 배치되는 원통형의 단열부와, 상기 단열부의 내측면에 설치되고, 경사진 내측 발열면을 갖는 발열체를 구비한 히터 어셈블리;
상기 내측 발열면은 상기 내측 발열면을 기준으로 수직한 방향으로 발산되는 열에너지가 기판의 가장자리부터 기판 중앙부까지 제공될 수 있는 기울기를 포함하는 클러스터 설비.CLAIMS What is claimed is:
A facility front end module (EFEM) having load ports on which cassettes loaded with substrates are placed;
A first load lock chamber connected to the facility front end module through a gate valve and having an internal space capable of selective switching to atmospheric pressure and vacuum pressure;
A transfer chamber connected to the first load lock chamber through a gate valve and having a transfer device for substrate transfer;
Second load lock chambers connected to the transfer chamber via a gate valve, the second load lock chambers having a substrate loading unit in which the substrates are loaded in a batch manner;
And process chambers disposed above each of the second load lock chambers and processing substrates loaded on the substrate loading unit;
The process chamber
A process tube receiving the substrate loading unit; And
A heater assembly including a cylindrical heat insulating member disposed to surround the process tube, a heater provided on an inner surface of the heat insulating member and having an inclined inner heat generating surface;
Wherein the inner heat generating surface includes a slope capable of providing heat energy radiated in a direction perpendicular to the inner heat generating surface from an edge of the substrate to a central portion of the substrate. 제 9 항에 있어서,
상기 발열체는
양단부가 떨어진 원통 형상을 이루어지고, 상단 지름과 하단 지름이 서로 상이한 발열 몸체부; 및
상기 발열 몸체부의 양단에 연결되고 상기 단열부 외부로 노출되는 단자부를 포함하는 클러스터 설비.10. The method of claim 9,
The heating element
A heat generating body portion having a cylindrical shape with both end portions being separated from each other and having a top diameter and a bottom end diameter different from each other; And
And a terminal portion connected to both ends of the heat generating body portion and exposed to the outside of the heat insulating portion. 제 10 항에 있어서,
상기 발열 몸체부는
상기 상단으로부터 상기 하단으로 길게 형성된 제1슬롯들과, 상기 제1슬롯들 사이에 위치되도록 상기 하단으로부터 상기 상단으로 길게 형성된 제2슬롯들에 의해 미앤더링(meandering) 형상으로 이루어지는 클러스터 설비.11. The method of claim 10,
The heat-
The first and second slots extending from the upper end to the lower end and the second slots extending from the lower end to the upper end so as to be positioned between the first slots. 제 10 항에 있어서,
상기 단열부는
하단은 개방되고 상단은 덮개에 의해 닫혀진 단열 몸체;
상기 단열 몸체내에 원주방향을 따라 소정 간격으로 수직하게 형성되고, 쿨링 가스가 흐르는 제1쿨링 유로들과 제2쿨링 유로들;
상기 제1 및 제2 쿨링 유로들로부터 상기 공정 튜브로 쿨링 가스가 분사되도록 상기 단열 몸체의 내측면에 상기 제1 및 제2 쿨링 유로들과 연결되도록 설치되는 쿨링 분사부재들;
상기 단열 몸체의 상단에 설치되고, 상기 제1쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제1쿨링 공급부; 및
상기 단열 몸체의 하단에 설치되고, 상기 제2쿨링 유로들로 쿨링 가스를 공급하는 제2쿨링 공급부를 포함하는 클러스터 설비.11. The method of claim 10,
The heat insulating portion
An insulating body having a lower end opened and an upper end closed by a cover;
First cooling channels and second cooling channels formed vertically in the heat insulating body at predetermined intervals along a circumferential direction and through which cooling gas flows;
Cooling injection members installed on the inner surface of the heat insulating body so as to be connected to the first and second cooling flow paths so that cooling gas is injected from the first and second cooling flow paths to the process tube;
A first cooling supply unit installed at an upper end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the first cooling channels; And
And a second cooling supply unit installed at a lower end of the heat insulating body and supplying cooling gas to the second cooling flow paths. 제 12 항에 있어서,
상기 제1쿨링 유로는
막힌 하단과 상기 제1쿨링 공급부와 연결되는 상단을 포함하고,
상기 제2쿨링 유로는
막힌 상단과 상기 제2쿨링 공급부와 연결되는 하단을 포함하는 클러스터 설비.13. The method of claim 12,
The first cooling passage
A clogged lower end and an upper end connected to the first cooling supply,
The second cooling passage
A closure top and a bottom end connected to the second cooling supply. 제 12 항에 있어서,
상기 단열부는
상기 공정 튜브 냉각에 사용된 쿨링 가스가 배기되는 배기부를 더 포함하되;
상기 배기부는
상기 덮개의 가장자리를 따라 형성되는 배기홀들과 상기 배기홀들로 유입된 쿨링 가스를 외부로 배출하는 배기포트를 포함하는 클러스터 설비.13. The method of claim 12,
The heat insulating portion
Further comprising: an exhaust portion through which the cooling gas used for cooling the process tube is exhausted;
The exhaust part
And an exhaust port for exhausting the cooling gas introduced into the exhaust holes to the outside.
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