KR102679830B1 - 튜브 및 그를 이용한 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입구를 형성하는 테두리의 쿨링이 가능한 튜브 및 그를 이용한 기판처리장치를 개시하며, 매니폴드와 접하는 테두리에 쿨링 유로를 형성함으로써 매니폴드와 튜브의 테두리 사이의 오링의 손상을 방지할 수 있다.

Description

튜브 및 그를 이용한 기판처리장치{TUBE AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입구를 형성하는 테두리의 쿨링이 가능한 튜브 및 그를 이용한 기판처리장치에 관한 것이다.
기판처리장치는 웨이퍼와 같은 기판에 절연막, 보호막, 산화막, 금속막 등을 증착하기 위한 장치이다.
기판처리장치의 일례로 리액터(Reactor)가 예시될 수 있다.
리액터는 고온의 열처리를 통하여 웨이퍼에 박막을 증착하는 장치이며, 한 번에 많은 수의 웨이퍼를 처리하기 위하여 보트(Boat)를 이용하도록 구성된다.
보트는 일정한 매수 단위(예시적으로 180매)로 웨이퍼들을 다층으로 차지(Charge)하도록 구성되며, 리액터는 웨이퍼들을 차지(Charge)한 보트를 수직으로 반입하거나 반출하는 구조를 갖는다.
보트의 하부에는 단열부가 구성된다. 단열부는 웨이퍼 공정이 진행되는 보트가 위치한 공간의 온도 환경을 외부와 분리하기 위한 것이다.
공정의 진행을 위하여, 보트와 단열부는 리액터에 수직으로 반입되며, 반입된 보트와 단열부는 리액터의 튜브 내에 수용된다.
튜브는 웨이퍼 공정이 진행되는 보트가 위치한 공간을 외부와 분리하는 역할을 한다.
리액터는 일반적으로 이너 튜브와 아우터 튜브를 포함하는 이중 튜브 구조로 설계된다. 이너 튜브는 보트 및 단열부를 수용하며 공정 환경을 형성하고, 아우터 튜브는 이너 튜브를 수용하며 이너 튜브를 보호한다.
아우터 튜브의 외부에는 히팅 블록이 구성되며, 히팅 블록은 이너 튜브의 내부 공간이 공정을 위한 온도 환경을 갖도록 발열된다.
이너 튜브와 아우터 튜브의 하부에는 매니폴드가 구성된다. 그리고, 단열부의 하부에는 캡 플랜지가 구성된다.
캡 플랜지는 보트 및 단열부를 탑재하고 승강 또는 하강할 수 있다.
캡 플랜지가 승강하면, 보트 및 단열부가 이너 튜브에 반입되고, 캡 플랜지의 테두리는 기밀을 유지하기 위하여 매니폴드의 하부와 조립된다.
캡 플랜지가 하강하면, 보트 및 단열부가 이너 튜브에서 반출되며, 캡 플랜지와 매니폴드의 조립 상태가 해제된다.
기밀을 유지하기 위하여, 캡 플랜지와 매니폴드 사이 및 매니폴드와 아우터 튜브 사이에 오링이 각각 구성된다.
아우터 튜브는 히팅 블록의 발열에 의해 가열된다. 히팅 블록은 캡 플랜지가 하강하여 보트 및 단열부가 이너 튜브에서 반출된 경우에도 발열을 지속하므로, 아우터 튜브도 보트 지속적으로 가열된다.
상기와 같이 가열된 아우터 튜브에 의해, 열적 손상(Thermal Damage)이 매니폴드와 아우터 튜브 사이의 오링에 발생될 수 있다. 오링이 열적 손상되는 경우 기밀을 유지하는데 어려움이 있다.
상기한 오링의 열적 손상을 방지하기 위하여, 매니폴드는 오링이 구성되는 위치의 하측 내부에 프로세스 쿨링 워터(Process Cooling Water: PCW)가 순환되도록 구성될 수 있다. 매니폴드의 오링이 구성되는 위치는 쿨링 워터의 순환에 의해 쿨링될 수 있으며, 오링의 열적 손상은 쿨링된 매니폴드에 의해 방지될 수 있다.
그러나, 프로세스 쿨링 워터는 비열이 높은 액체 냉매이므로 오링에 대한 온도 조절에 한계가 있다.
그리고, 매니폴드가 낮은 온도를 유지하는 경우, 공정에 따라 매니폴드의 내벽에 파우더가 형성되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 오링과 접하는 테두리가 순환되는 기체와 같은 냉매에 의해 쿨링됨으로써 하부에 접하는 매니폴드의 오링을 열적 손상으로부터 보호할 수 있는 기판처리장치의 튜브를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 매니폴드와 접하는 아우터 튜브의 테두리가 순환되는 기체와 같은 냉매에 의해 쿨링됨으로써 아우터 튜브의 열이 하부의 매니폴드로 전달되는 것을 억제할 수 있는 기판처리장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 기판처리장치의 튜브는, 하부에 입구를 형성하는 테두리를 구비하며, 상기 테두리의 내부에 냉매의 흐름을 위한 쿨링 유로가 형성되고, 상기 냉매에 의해 상부의 열이 상기 테두리의 하부로 전달되는 것이 억제됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는, 이너 튜브; 하부에 입구를 형성하며 내부에 냉매의 흐름을 위한 쿨링 유로가 형성된 테두리를 구비하고, 상기 이너 튜브를 수용하는 아우터 튜브; 및 상기 아우터 튜브의 상기 테두리 하부에 조립되는 매니폴드;를 구비함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 튜브의 하부에 입구를 형성하는 테두리가 기체와 같은 냉매에 의해 쿨링됨으로써 상부의 열이 하부의 매니폴드의 오링으로 전달되는 것이 억제될 수 있고, 그 결과 오링을 열적 손상으로부터 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 이너 튜브와 아우터 튜브 중 아우터 튜브의 테두리가 내부에 순환되는 기체와 같은 냉매에 의해 쿨링됨으로써 상부의 열이 하부의 매니폴드로 전달되는 것이 억제될 수 있다.
그러므로, 매니폴드와 아우터 튜브의 사이에 실링을 위해 구성되는 오링이 열적 손상으로부터 보호될 수 있으며, 기판처리장치의 신뢰성이 개선될 수 있다.
또한, 오링을 열적 손상으로부터 보호하기 위하여 매니폴드 자체를 쿨링시킬 필요가 없기 때문에, 매니폴드가 과도하게 낮은 온도를 유지하는 것이 방지될 수 있다. 그러므로, 공정에 따라 매니폴드의 내벽에 파우더가 생성되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 공정 신뢰성이 개선될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 기판처리장치의 바람직한 실시예를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도.
도 3은 도 2의 3-3 부분 횡 단면도.
도 4는 테두리, 결합 커버 및 포트들의 일부 분해 사시도.
도 5는 냉매 공급 장치와 모니터링 장치를 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
도 1의 기판처리장치의 실시예는 아우터 튜브(10)와 이너 튜브(20)를 갖는 이중 튜브 구조를 갖는 리액터를 예시한 것이다. 그리고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도이고, 도 3은 도 2의 3-3 부분 횡 단면도이다. 또한, 도 4는 테두리(14), 결합 커버(16) 및 포트들의 일부 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 기판처리장치의 실시예를 설명한다.
도 1의 실시예는 아우터 튜브(10), 이너 튜브(20), 매니폴드(30), 캡 플랜지(40), 단열부(50), 보트(60), 가스 분사 노즐(70), 구동부(80) 및 조립 링(35)을 포함한다.
아우터 튜브(10)는 이너 튜브(20)가 내부 및 외부의 환경 차(압력 차 및 온도 차)에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 완충 공간 즉 이격된 공간을 형성하기 위한 것이다.
예시적으로, 아우터 튜브(10)는 실린더 형상을 가지며, 측벽의 하부에 이너 튜브(20)로부터 배기된 가스를 배기하기 위한 배기구(12)가 형성되고, 하부에 개방된 입구를 형성하는 테두리(14)를 구비한다. 아우터 튜브(10)는 예시적으로 석영 재질로 형성될 수 있다.
테두리(14)의 상부의 아우터 튜브(10)의 몸체는 이너 튜브(20)의 직경보다 큰 실린더형으로 예시되며, 아우터 튜브(10)는 이너 튜브(20)를 내부에 수용할 수 있는 볼륨을 갖는다.
그리고, 아우터 튜브(10)의 테두리(14)는 외측벽에서 소정 폭 돌출되며 소정 두께를 갖도록 형성된다. 그리고, 테두리(14)의 내부에는 쿨링 유로(CL)가 형성되며, 쿨링 유로(CL)는 냉매가 테두리(14)를 따라 순환되도록 형성된다.
도 3과 같이, 쿨링 유로(CL)의 인렛 위치에는 인렛 포트(IP)가 구성되고, 쿨링 유로(CL)의 아웃렛 위치에는 아웃렛 포트(OP)가 구성된다.
인렛 포트(IP)는 냉매를 외부로부터 쿨링 유로(CL)로 공급하는 경로를 제공하며, 아웃렛 포트(OP)는 냉매를 쿨링 유로(CL)에서 외부로 배출하는 경로를 제공한다. 상기한 인렛 포트(IP)와 아웃렛 포트(OP)는 결합 커버(16)를 이용하여 테두리(14)의 인렛 위치 및 아웃렛 위치에 구성될 수 있다. 인렛 포트(IP)와 아웃렛 포트(OP)의 구체적인 구성의 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.
한편, 상기한 아우터 튜브(10)의 내부에 구성되는 이너 튜브(20)는 기판인 웨이퍼(WF)에 박막이 형성되는 반응 공간을 형성하기 위한 것이며, 하부의 입구를 통하여 반입되는 보트(60) 및 단열부(50)를 수용한다. 보트(60)는 반입되는 경우 이너 튜브(20)의 중앙의 상부에 위치하며, 단열부(50)는 반입되는 경우 이너 튜브(20)의 중앙의 하부에 위치한다.
이너 튜브(20)의 내부 공간의 일측에 수직으로 설치된 가스 분사 노즐(70)이 위치한다.
이너 튜브(20)의 측벽 중 가스 분사 노즐(70)이 위치한 곳과 반대쪽에는 분사구들(24, 26)이 형성된다.
이 중, 분사구들(24)은 보트(60)와 마주하는 위치에 수직으로 일렬로 형성되며, 분사구(26)는 아우터 튜브(10)의 분사구(12)와 적어도 일부가 마주하는 위치에 형성된다.
분사구들(24)은 보트(60)를 거치며 웨이퍼 공정에 이용된 이너 튜브(20) 내부의 공정 가스를 아우터 튜브(10)로 배기하기 위한 것이며, 분사구(26)는 단열부(50)를 거친 퍼지 가스를 아우터 튜브(10)로 배기하기 위한 것이다.
매니폴드(30)는 상기한 아우터 튜브(10)와 이너 튜브(20)의 하부에 구성된다.
매니폴드(30)는 테두리(16)에 접하는 결합 커버(16)를 이용하여 아우터 튜브(10)의 테두리(14)와 결합될 수 있다. 매니폴드(30)는 결합 커버(16)와 볼트와 너트(도시되지 않음)를 이용하거나 별도의 클램프(도시되지 않음)를 이용하여 조립될 수 있으며, 이는 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있으므로 대한 구체적인 방법의 예시 및 설명은 생략한다.
여기에서, 결합 커버(16)는 테두리(14)의 상면과 측면을 커버하면서 접하는 "ㄱ" 형상으로 꺽어진 링 형태로 구성될 수 있으며, 인렛 포트(IP)와 아웃렛 포트(OP)를 결합하기 위한 구성을 가질 수 있다. 상기한 결합 커버(16)의 구체적인 구성의 설명은 후술하는 도 3 및 4를 참조하여 상세히 설명한다.
그리고, 매니폴드(30)의 내측의 상부에 조립 링(35)이 조립되며, 조립 링(35)은 입구를 형성하는 이너 튜브(20)의 하단을 지지한다. 조립 링(35)은 예시적으로 아우터 튜브(10)의 입구와 이너 튜브(20)의 입구 간의 이격된 간격을 밀폐하기 위하여 구성된 것으로 이해될 수 있다.
상기한 매니폴드(30)는 캡 플랜지(40)의 테두리의 상부에 구성되며, 캡 플랜지(40)와 이너 튜브(20) 사이에 가스를 공급하도록 구성된다. 이를 위하여, 매니폴드(30)의 측벽에는 가스를 공급하기 위한 인렛(74)이 설치되며, 인렛(74)은 가스 분사 노즐(70)의 하부와 결합된다.
매니폴드(30)의 상면에는 아우터 튜브(10)가 구성된다. 아우터 튜브(10)의 테두리(14)의 저면은 매니폴드(30)의 상면과 접하며,, 이들 사이는 오링(O-ring)(OR)이 기밀을 유지하기 위하여 구성된다. 오링(OR)은 매니폴드(30)의 상면에 아우터 튜브(10)의 테두리(14)를 따라 형성된 채널에 삽입되도록 구성되는 것으로 예시될 수 있다.
그리고, 매니폴드(30)는 하측이 캡 플랜지(40)와 접하도록 구성되고, 이들 사이도 오링(OR)이 기밀을 유지하기 위하여 구성됨이 바람직하다.
캡 플랜지(40)는 상부에 구성되는 보트(60), 단열부(50)를 지지하며, 승강 또는 하강되도록 구성될 수 있다.
캡 플랜지(40)의 승강 또는 하강은 하부에 구성되는 승하강 모듈(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.
보트(60) 및 단열부(50)는 캡 플랜지(40)의 승강에 의해 이너 튜브(20) 내에 반입될 수 있다. 이때, 캡 플랜지(40)의 에지는 매니폴드(30)의 하측과 접하여 실링을 유지한다.
이와 반대로, 보트(60) 및 단열부(50)는 캡 플랜지(40)의 하강에 의해 이너 튜브(20)의 외부로 반출될 수 있다. 이때, 캡 플랜지(40)의 에지는 매니폴드(30)의 하측과 분리된다.
도 1은 캡 플랜지(40)의 승강에 의해, 이너 튜브(20) 내에 보트(60) 및 단열부(50)가 위치된 상태를 예시한 것이다.
구동부(80)는 캡 플랜지(40)의 하부에 구성되며 캡 플랜지(40)를 관통하여 단열부(50) 중 내부 단열부(52)와 결합되는 구동축을 구비한다.
구동부(80)는 구동축을 회전시킴으로써 상부의 내부 단열부(52)에 회전력을 전달한다.
한편, 단열부(50)는 보트(60)의 하부 및 캡 플랜지(40)의 상부에 구성된다. 단열부(50)는 내부 단열부(52)와 외부 단열부(54)를 포함한다. 내부 단열부(52)와 외부 단열부(54)는 단열재로써 구성된다.
외부 단열부(54)는 중심에 세로 방향의 장공을 가지며 균일한 두께의 측벽을 가지며, 내부 단열부(52)는 외부 단열부(54)의 장공에 삽입되는 원 기둥 형상을 갖는다. 외부 단열부(54)는 캡 플랜지(40)의 상면과 접하면서 고정되도록 구성될 수 있다.
내부 단열부(52)는 구동부(80)로부터 전달되는 회전력을 상부의 보트(60)로 전달할 수 있다.
보트(60)는 기판들 즉 웨이퍼들(WF)을 차지(Charge)하도록 구성된다. 보트(60)는 상부 지지판(62), 하부 지지판(64) 및 복수의 라드(Rod, 66)를 구비한다. 상부 지지판(62)과 하부 지지판(64)은 서로 평행하게 이격 배치되며 이들 사이에 수직으로 설치되는 복수의 라드(66)에 의해 고정된다. 그리고, 복수의 라드(66) 각각에는 웨이퍼(WF)를 차지하기 위한 슬롯들이 복수의 층을 이루도록 형성된다. 각 층의 웨이퍼(WF)는 복수의 라드(36) 사이에 위치된 후 라드(66)의 동일 층의 슬롯들에 안착될 수 있다.
보트(60)는 상기한 단열부(50) 중 내부 단열부(52)의 상부와 결합되도록 구성된다.
상기한 구성에 의해, 보트(60)는 웨이퍼 공정 중에 내부 단열부(52)를 통해 전달되는 회전력에 의해 회전될 수 있다. 상기한 회전에 의해 공정 가스는 보트(60)에 차지된 웨이퍼들(WF)의 전면에 고르게 공급될 수 있다.
보트(60)와 단열부(50)의 일측에 가스 분사 노즐(70)이 수직으로 설치된다. 가스 분사 노즐(70)은 이너 튜브(20)의 노즐 영역에 설치되며 다양한 형상을 갖도록 다양하게 구성될 수 있다. 가스 분사 노즐(70)은 분사구들(72)을 구비한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의하면, 공정 가스는 가스 분사 노즐(70)로 유입된 후 상부로 이동되는 과정에서 활성화되며 분사구들(72)를 통하여 보트(60)의 웨이퍼들(WF)로 분사될 수 있다.
그리고, 보트(60)의 웨이퍼들(WF)로 분사된 공정 가스는 보트(60)의 웨이퍼(WF)를 거치거나 이너 튜브(20)의 내벽을 따라 흐른 후 이너 튜브(20)의 배기구들(24)을 통하여 배기될 수 있다. 이너 튜브(20)의 배기구들(24)에서 배기된 대부분의 공정 가스는 아우터 튜브(10)의 배기구(12)를 통하여 외부로 배출된다.
그리고, 캡 플랜지(40) 또는 매니폴드(30)에 퍼지 가스를 위한 유입 구조(도시되지 않음)가 구성될 수 있으며, 이를 통하여 퍼지 가스가 단열부(50)의 하부로 공급될 수 있고 이너 튜브(20)의 배기구(26) 및 아우터 튜브(10)의 배기구(12)를 통하여 배기될 수 있다.
상기한 도 1과 같이 구성되는 기판 처리 장치에서, 아우터 튜브(10)의 외부에 히팅 블록(도시되지 않음)이 구성된다.
히팅 블록은 아우터 튜브(10)의 측벽과 상면을 둘러싸도록 구성될 수 있으며, 이너 튜브(20) 내부의 반응 공간을 가열하기 위해서 발열된다.
아우터 튜브(10)는 히팅 블록의 발열에 의해 가열된다. 히팅 블록은 캡 플랜지(40)가 하강하여 보트(60) 및 단열부(50)가 이너 튜브(10)에서 반출된 경우에도 발열을 지속한다. 그러므로, 아우터 튜브(10)는 보트(60) 및 단열부(50)의 반입 및 반출 여부와 무관하게 공정을 위하여 지속적으로 가열된다.
아우터 튜브(10)의 열은 테두리(14)를 통하여 매니폴드(30) 쪽으로 전달될 수 있다. 이때, 열에 의한 열적 손상(Thermal Damage)이 매니폴드(30)와 아우터 튜브(10) 사이의 오링(OR)에 발생될 수 있다.
상기한 오링(OR)의 열적 손상을 방지하기 위하여, 본 발명의 실시예에서 상술한 바와 같이 아우터 튜브(10)의 테두리(14)에 쿨링 유로(CL)가 형성된다.
쿨링 유로(CL)는 매니폴드(30)와 아우터 튜브(10)의 테두리(14) 사이의 실링을 위한 오링(OR)과 중첩되는 상부에 형성된다.
냉매는 인렛 위치에서 쿨링 유로(CL)로 공급되고, 아우터 튜브(10)의 테두리(14) 내를 순환하며, 아웃렛 위치에서 쿨링 유로(CL)로부터 배출된다. 이때, 인렛 위치와 아웃렛 위치는 인접하게 형성될 수 있으며, 쿨링 유로(CL)는 인렛 위치에서 순환을 시작하며, 테두리(14)를 따라 형성되고, 아웃렛 위치에서 순환을 종료하도록 형성된다.
쿨링 유로(CL)에 냉매가 순환되는 경우, 냉매에 의해 아우터 튜브(10)의 상부의 열이 테두리(14)의 하부로 전달되는 것이 억제될 수 있다. 즉, 아우터 튜브(10)의 상부의 열이 오링(OR)에 전달되는 것이 억제될 수 있으며, 오링(OR)의 열적 손상이 방지될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예는 쿨링 유로(CL)가 오링(OR)의 상부의 중첩된 위치에 형성된다. 그러므로, 보다 효과적으로 열이 오링(OR)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
그리고, 쿨링 유로(CL)에 공급되는 냉매로서 기체가 공급됨이 바람직하다. 기체는 액체보다 비열이 낮아서 액체보다 테두리(14)의 온도 조절이 쉬운 용이한 이점이 있다.
본 발명의 실시예는 쿨링 유로(CL)를 따라 냉매를 순환시키기 위하여, 인렛 포트(IP), 아웃렛 포트(OP) 및 결합 커버(16)를 구비한다.
인렛 포트(IP)는 상기한 인렛 위치에서 테두리(14)의 측면을 관통하며, 외부에서 쿨링 유로(CL)로 냉매를 공급하도록 구성된다.
아웃렛 포트(OP)는 상기한 인렛 위치와 가까운 상기한 아웃렛 위치에서 테두리(14)의 측면을 관통하며, 쿨링 유로(CL)를 순환한 냉매를 배출하도록 구성된다.
결합 커버(16)는 테두리(14)의 측면과 상면을 커버하며 인렛 위치와 아웃렛 위치에 대응하는 관통구(18)를 구비한다.
상기한 인렛 포트(IO)와 아웃렛 포트(OP)는 노즐(100) 및 지지체(102)를 구비하도록 각각 구성된다.
노즐(100)은 일단이 테두리(14)의 측면의 인렛 위치 또는 아웃렛 위치를 관통하여 쿨링 유로(CL)에 도달하도록 구성되며 타단이 결합 커버(16)의 측벽을 관통하여 노출될 수 있는 길이를 가지며 내부에 냉매가 흐르는 관으로 구성될 수 있다.
지지체(102)는 노즐(100)의 외벽에서 돌출되며 테두리(14)의 측면에 밀착되는 판상으로 구성될 수 있다. 지지체(102)는 테두리(14)의 측면과 결합 커버(16)의 측벽 사이에 개재됨으로써 인렛 포트(IO)와 아웃렛 포트(OP)의 위치를 고정하는 역할을 한다.
결합 커버(16)는 지지체의 개재 즉 수용을 위한 수용 공간(19)을 가지며, 수용 공간(19)은 결합 커버(16)의 관통구(18)가 형성된 위치의 내측면에 형성되고 지지체(102)를 수용할 수 있는 볼륨을 갖도록 형성된다.
테두리(14)가 매니폴드(30)와 조립된 상태는 결합 커버(16)와 매니폴드(30)의 결합에 의해 지지될 수 있으며, 매니폴드(30)는 결합 커버(16)는 상술한 바와 같이 볼트와 너트(도시되지 않음) 또는 별도의 클램프(도시되지 않음)를 이용하여 결합될 수 있다.
상술한 구성에 의하여, 본 발명의 실시예는 아우터 튜브(10)의 테두리(14)가 쿨링 유로(CL)을 따라 흐르는 기체와 같은 냉매에 의해 쿨링되며, 아우터 튜브(10)의 상부의 열이 테두리(14)를 경유하여 매니폴드(30)의 오링(OR)으로 전달되는 것이 억제될 수 있다. 그러므로, 열적 손상으로부터 매니폴드(30)와 아우터 튜브(10)의 테두리(14) 사이에 구성되는 오링(OR)이 보호될 수 있다.
또한, 상기한 구성에 의하여, 아우터 튜브(10)의 열이 매니폴드(30)로 전달되는 것이 억제된다. 즉, 본 발명의 실시예는 낮은 온도를 유지하도록 매니폴드(30)를 쿨링 시킬 필요가 없다. 그러므로, 매니폴드(30)가 과도하게 낮은 온도를 유지하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 매니폴드(30)의 낮은 온도에 의해, 공정에 따라 매니폴드(30)의 내벽에 파우더가 생성되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예는 서로 다른 온도 환경에 대응하여 서로 다른 유속으로 냉매를 공급하도록 도 5와 같이 실시될 수 있다.
도 5의 실시예는 냉매 공급 장치 및 온도 모니터(300)를 구비하도록 구성된다.
온도 모니터(300)는 온도 탐칩(RC)를 통하여 오링(OR)의 온도를 측정하는 모니터링 설비로 이해될 수 있다.
냉매 공급 장치는 서로 다른 온도 환경에 대응하여 서로 다른 유속의 상기 냉매의 공급을 스위칭하는 둘 이상의 공급 스위치를 포함도록 구성되며, 선택된 공급 스위치를 통하여 온도 환경에 대응하는 유속의 냉매를 인렛 위치로 공급하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 냉매 공급 장치는 예시적으로 제1 냉매 공급원(200)과 제2 냉매 공급원(202)을 포함할 수 있으며, 제1 냉매 공급원(200)은 제1 온도 환경의 노멀 공정에 대응한 제1 유속으로 냉매의 공급 속도를 조절하는 공급 조절기(210) 및 선택된 경우 제1 유속의 냉매를 쿨링 유로(CL)로 공급하는 제1 공급 스위치(220)를 포함하도록 구성되고, 제2 냉매 공급원(202)은 제1 온도 환경보다 고온의 제2 온도 환경의 고온 공정에 대응한 제2 유속으로 냉매의 공급 속도를 조절하는 공급 조절기(212) 및 선택된 경우 제2 유속의 냉매를 쿨링 유로(CL)로 공급하는 제2 공급 스위치(222)를 포함하도록 구성된다.
따라서, 냉매 공급 장치는 선택된 공급 스위치(제1 공급 스위치(220) 또는 제2 공급 스위치(222))를 통하여 온도 환경에 대응하는 유속의 냉매를 테두리(14)의 인렛 위치로 공급할 수 있다.
예시적으로, 웨이퍼 공정이 진행되거나 대기 중인 경우 히팅 블록이 600℃로 가열되고, 클리닝 공정인 경우 히팅 블록이 800℃로 가열하는 것으로 예시할 수 있다.
본 발명의 실시예는 히팅 블록이 600℃로 가열되는 경우의 제1 온도 환경과 히팅 블록이 800℃로 가열되는 경우의 제2 온도 환경으로 구분하여 동작될 수 있고, 제1 온도 환경인 경우 제1 공급 스위치(220)가 냉매를 공급할 수 있으며, 제2 온도환경인 경우 제2 공급 스위치(222)가 냉매를 공급할 수 있다.
제1 공급 스위치(220)와 제2 공급 스위치(222)의 제어는 온도 모니터(300)로부터 제어 신호를 수신함에 따른 자동 제어 또는 작업자에 의한 매뉴얼 제어 등 다양하게 구현될 수 있다.
또한, 도 5에서 설명되지 않은 부호 400은 보조적으로 이용될 수 있는 카트리지 블록 히터로 이해될 수 있으며, 카트리지 블록 히터(400)는 매니폴드(30)가 일정한 온도 이상(예시적으로 180℃ 이상)이 유지될 필요성이 있는 경우 설치될 수 있으며 매니폴드(30)의 온도를 제어하기 위한 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 쿨링 유로(CL)가 형성된 아우터 튜브(10)의 테두리에 의해 고온이 매니폴드(30)의 오링(OR)으로 전달되는 것이 억제될 수 있으며, 그 결과 오링(OR)이 열적 손상으로부터 보호될 수 있으며, 기판처리장치의 신뢰성이 개선될 수 있다.
또한, 매니폴드가 과도하게 낮은 온도를 유지하는 것이 방지될 수 있으며, 그 결과, 공정에 따라 매니폴드의 내벽에 파우더가 생성되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 공정 신뢰성이 개선될 수 있다.

Claims (14)

  1. 하부에 입구를 형성하는 테두리를 구비하며,
    상기 테두리의 내부에 냉매의 흐름을 위한 쿨링 유로가 형성되고,
    상기 냉매에 의해 상부의 열이 상기 테두리의 하부에 접하도록 조립된 매니폴드로 전달되는 것이 억제되며,
    상기 테두리의 측면을 관통하며, 외부에서 노즐을 통해 상기 쿨링 유로로 상기 냉매를 공급하며, 상기 노즐의 외벽에서 돌출되어 상기 테두리의 측면에 밀착되는 지지체를 포함하는 인렛 포트;
    상기 인렛 포트와 가까운 위치에서 상기 테두리의 측면을 관통하며 노즐을 통해 상기 쿨링 유로를 순환한 상기 냉매를 배출하며, 상기 노즐의 외벽에서 돌출되어 상기 테두리의 측면에 밀착되는 지지체를 포함하는 아웃렛 포트; 및
    적어도 상기 테두리의 측면을 커버하며 상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트가 인출되는 관통구들이 형성되는 결합 커버;를 포함하며,
    상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트는 상기 결합 커버에 의해 지지되는 상태로 상기 테두리에 결합된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 튜브.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 쿨링 유로는 상기 매니폴드와 상기 튜브 사이의 실링을 위한 오링과 중첩되는 상부에 형성되는 기판처리장치의 튜브.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트는,
    상기 지지체를 수용하는 수용 공간이 상기 결합 커버의 상기 관통구가 형성된 위치의 내측면에 형성되고,
    상기 지지체가 상기 수용 공간에 삽입됨으로써 상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트가 상기 결합 커버에 의해 지지되는 기판처리장치의 튜브.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 결합 커버는 상기 테두리의 측면에 접하는 커버 측면과 상기 테두리의 상면과 접하는 커버 상면이 일체로 형성된 링 형태로 구성되며,
    상기 테두리가 상기 매니폴드와 조립된 상태는 상기 결합 커버와 상기 매니폴드의 결합에 의해 지지되는 기판처리장치의 튜브.
  6. 제1 항에 있어서,
    기체가 상기 냉매로서 공급되는 기판처리장치의 튜브.
  7. 이너 튜브;
    하부에 입구를 형성하며, 내부에 냉매의 흐름을 위한 쿨링 유로가 형성된 테두리를 구비하고, 상기 이너 튜브를 수용하는 아우터 튜브; 및
    상기 아우터 튜브의 상기 테두리 하부에 조립되는 매니폴드;를 구비하되,
    상기 테두리의 측면을 관통하며, 외부에서 노즐을 통해 상기 쿨링 유로로 상기 냉매를 공급하며, 상기 노즐의 외벽에서 돌출되어 상기 테두리의 측면에 밀착되는 지지체를 포함하는 인렛 포트;
    상기 인렛 포트와 가까운 위치에서 상기 테두리의 측면을 관통하며 노즐을 통해 상기 쿨링 유로를 순환한 상기 냉매를 배출하며, 상기 노즐의 외벽에서 돌출되어 상기 테두리의 측면에 밀착되는 지지체를 포함하는 아웃렛 포트; 및
    적어도 상기 테두리의 측면을 커버하며 상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트가 인출되는 관통구들이 형성되는 결합 커버;를 더 포함하며,
    상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트는 상기 결합 커버에 의해 지지되는 상태로 상기 테두리에 결합된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 쿨링 유로는 상기 매니폴드와 상기 아우터 튜브 사이의 실링을 위한 오링과 중첩되는 상부에 형성되는 기판처리장치.
  9. 삭제
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트는,
    상기 지지체를 수용하는 수용 공간이 상기 결합 커버의 상기 관통구가 형성된 위치의 내측면에 형성되고,
    상기 지지체가 상기 수용 공간에 삽입됨으로써 상기 인렛 포트와 상기 아웃렛 포트가 상기 결합 커버에 의해 지지되는 기판처리장치.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 결합 커버는 상기 테두리의 측면에 접하는 커버 측면과 상기 테두리의 상면과 접하는 커버 상면이 일체로 형성된 링 형태로 구성되며,
    상기 테두리가 상기 매니폴드와 조립된 상태는 상기 결합 커버와 상기 매니폴드의 결합에 의해 지지되는 기판처리장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    기체가 상기 냉매로서 공급되는 기판처리장치.
  13. 제7 항에 있어서,
    서로 다른 온도 환경에 대응하여 서로 다른 유속의 상기 냉매의 공급을 스위칭하는 둘 이상의 공급 스위치를 포함하는 냉매 공급 장치를 더 포함하며, 상기 냉매 공급 장치는 선택된 공급 스위치를 통하여 상기 온도 환경에 대응하는 유속의 상기 냉매를 상기 인렛 포트로 공급하는 기판처리장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 냉매 공급 장치는
    제1 온도 환경의 노멀 공정에 대응한 제1 유속의 상기 냉매를 공급하는 제1 공급 스위치; 및
    상기 제1 온도 환경보다 고온의 제2 온도 환경의 고온 공정에 대응하여 상기 제1 유속보다 빠른 제2 유속의 상기 냉매를 공급하는 제2 공급 스위치를 포함하는 기판 처리 장치.
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