KR20240042855A - Apparatus for treating substrate - Google Patents

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KR20240042855A
KR20240042855A KR1020220121648A KR20220121648A KR20240042855A KR 20240042855 A KR20240042855 A KR 20240042855A KR 1020220121648 A KR1020220121648 A KR 1020220121648A KR 20220121648 A KR20220121648 A KR 20220121648A KR 20240042855 A KR20240042855 A KR 20240042855A
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방제오
이종근
김재하
이승환
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 하부 챔버; 상기 하부 챔버와 개폐 가능하게 결합되며 기판을 열처리하는 처리공간을 구성하는 상부 챔버; 상기 하부 챔버의 상부에 배치되며, 상부에 안착되는 상기 기판을 가열하는 가열 플레이트; 상기 상부 챔버에 배치되며 상기 처리공간으로 상기 가열 플레이트의 상부로 냉각액을 공급하는 제1 냉각부; 및 상기 하부 챔버에 배치되며 상기 가열 플레이트의 하부로 냉각 기체를 공급하는 제2 냉각부를 포함한다. 이러한 구성에 따르면, 제2 냉각부를 통해 가열 플레이트의 하부로 냉각 기체를 공급하는 동시에 제1 냉각부를 통해 가열 플레이트의 상부로 냉각액을 공급하여 냉각액의 기화 및 흡열반응을 이용하여 가열 플레이트의 상부 및 하부를 신속하게 냉각시킬 수 있으므로, 냉각성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다.The present invention provides a substrate processing apparatus. A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a lower chamber; an upper chamber that is openably coupled to the lower chamber and constitutes a processing space for heat treating a substrate; a heating plate disposed on the upper part of the lower chamber and heating the substrate seated on the upper part; a first cooling unit disposed in the upper chamber and supplying cooling liquid to the upper part of the heating plate into the processing space; and a second cooling unit disposed in the lower chamber and supplying cooling gas to the lower portion of the heating plate. According to this configuration, cooling gas is supplied to the lower part of the heating plate through the second cooling part, and simultaneously supplying cooling liquid to the upper part of the heating plate through the first cooling part, using the vaporization and endothermic reaction of the cooling liquid to cool the upper and lower parts of the heating plate. Since it can be cooled quickly, cooling performance can be efficiently improved.

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}Substrate processing device {APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}

본 발명은 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus.

일반적으로 반도체 제조 공정 중 포토 공정은 기판 상에 감광액 등을 도포하여 액막을 형성하는 공정을 포함한다. 포토 공정에서 이러한 액막을 형성한 후에는 히터 등이 구비된 가열수단을 이용하여 기판을 가열하는 베이크 공정이 진행되는데, 이러한 베이크 공정에서 기판에 따라 각각 필요로 하는 온도로 가열처리를 진행하기 때문에 베이크 공정에 적용된 가열수단의 온도를 냉각시키는 냉각수단이 필요하다.In general, among the semiconductor manufacturing processes, the photo process includes the process of forming a liquid film by applying a photoresist liquid, etc., on a substrate. After forming this liquid film in the photo process, a bake process is performed to heat the substrate using a heating means equipped with a heater, etc. In this bake process, heat treatment is performed to the temperature required for each substrate, so the bake process is performed. A cooling means is required to cool the temperature of the heating means applied to the process.

종래에는 베이크 공정에서 가열수단의 온도를 냉각시키기 위해, 냉각판을 가열수단의 상부에 닿거나 접근하는 방식으로 가열수단을 냉각시키는 기술이 적용되고 있다. 그러나, 이러한 냉각판을 사용 시, 냉각판의 냉기가 가열수단으로 효율적으로 하강하지 못하는 동시에 부력효과로 가열수단의 상승열이 냉각판의 하부의 냉기와 닿는데 일정 시간이 소요되어 전반적으로 냉각효율이 저하되는 문제점이 있다.Conventionally, in order to cool the temperature of the heating means in the baking process, a technology has been applied to cool the heating means by touching or approaching the top of the heating means with a cooling plate. However, when using such a cooling plate, the cold air from the cooling plate does not descend efficiently to the heating means, and at the same time, due to the buoyancy effect, it takes a certain amount of time for the rising heat of the heating means to reach the cold air at the bottom of the cooling plate, resulting in overall cooling efficiency. There is a problem with this degradation.

대한민국 등록특허번호 10-0637717 (2006.10.17)Republic of Korea registered patent number 10-0637717 (2006.10.17)

본 발명은 냉각성능을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a substrate processing device that can improve cooling performance.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부 챔버; 및 상기 하부 챔버와 개폐 가능하게 결합되며 상기 기판을 열처리하는 처리공간을 구성하는 상부 챔버; 상기 하부 챔버의 상부에 배치되며, 상부에 안착되는 상기 기판을 가열하는 가열 플레이트; 상기 상부 챔버에 배치되며 상기 처리공간으로 상기 가열 플레이트의 상부로 냉각액을 공급하는 제1 냉각부; 및 상기 하부 챔버에 배치되며 상기 가열 플레이트의 하부로 냉각 기체를 공급하는 제2 냉각부를 포함하는, 기판처리장치를 제공한다.To achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, a lower chamber; and an upper chamber that is openably coupled to the lower chamber and constitutes a processing space for heat treating the substrate. a heating plate disposed on the upper part of the lower chamber and heating the substrate seated on the upper part; a first cooling unit disposed in the upper chamber and supplying cooling liquid to the upper part of the heating plate into the processing space; and a second cooling unit disposed in the lower chamber and supplying cooling gas to a lower portion of the heating plate.

여기서, 상기 제1 냉각부는 상기 상부 챔버의 내측 상부면에 배치되는 제1 노즐부재 및 상기 제1 노즐부재에 연결되어 냉각액을 공급하는 제1 공급라인을 포함할 수 있다.Here, the first cooling unit may include a first nozzle member disposed on the inner upper surface of the upper chamber and a first supply line connected to the first nozzle member to supply cooling liquid.

나아가, 상기 제1 노즐부재는 상기 가열 플레이트의 상부의 중심영역을 향해 상기 냉각액을 분사하도록 구성될 수 있다.Furthermore, the first nozzle member may be configured to spray the cooling liquid toward the central area of the upper part of the heating plate.

구체적으로, 상기 제1 노즐부재는 상기 가열 플레이트의 중심을 기준으로 동심원 형태로 이격 배치되는 복수 개의 제1 노즐을 포함할 수 있다.Specifically, the first nozzle member may include a plurality of first nozzles spaced apart in a concentric circle with respect to the center of the heating plate.

일 예로, 상기 제1 공급라인은 상기 상부 챔버의 내부에서 상기 가열 플레이트이 중심을 기준으로 나선형태로 연장되며 각각의 상기 제1 노즐에 연결되는 제1 유로 및 상기 제1 유로에 연결되며 상기 상부 챔버의 가장자리로 연장되어 상기 상부 챔버 외부의 냉각액을 공급하는 공급배관에 연결되는 제2 유로를 포함할 수 있다.For example, the first supply line extends in a spiral shape about the center of the heating plate inside the upper chamber and is connected to a first flow path connected to each of the first nozzles and the first flow path, and is connected to the first flow path and the upper chamber. It may include a second flow path extending to the edge of the upper chamber and connected to a supply pipe that supplies coolant to the outside of the upper chamber.

다른 일 예로, 상기 제1 공급라인은 상기 상부 챔버의 상단에 결합되며 각각의 상기 제1 노즐에 연결되는 복수 개의 제1 연결배관 및 각각의 상기 제1 연결배관을 서로 연결하며 상기 제1 연결배관으로 상기 냉각액을 공급하는 합류관을 포함할 수 있다.As another example, the first supply line is coupled to the top of the upper chamber and connects a plurality of first connection pipes connected to each of the first nozzles and each of the first connection pipes, and the first connection pipe It may include a confluence pipe that supplies the cooling liquid.

이 경우, 기판처리장치는 일측에 상기 합류관의 상류단이 연결되는 매리폴드 및 상기 매리폴드의 타측에 각각 연결되어 상기 냉각액을 공급하는 냉각액 공급원에 연결되는 냉각액 공급관 및 공정가스를 공급하는 공정가스 공급원에 연결되는 공정가스 공급관을 더 포함하고, 상기 냉각액 공급관 및 상기 공정가스 공급관은 개폐 밸브에 의해 선택적으로 상기 합류관으로 상기 냉각액 또는 상기 공정가스를 공급할 수 있다.In this case, the substrate processing device includes a marfold connected to one side of the upstream end of the confluence pipe, a coolant supply pipe connected to the other side of the marifold and connected to a coolant supply source that supplies the coolant, and a process gas that supplies process gas. It further includes a process gas supply pipe connected to a supply source, and the coolant supply pipe and the process gas supply pipe can selectively supply the coolant or the process gas to the confluence pipe by opening and closing valves.

또한, 상기 하부 챔버는 상기 가열 플레이트의 하부에 냉각기체 유동공간이 형성되고, 상기 제2 냉각부는 상기 하부 챔버의 저면에 배치되어 상기 냉각기체 유동공간 내에서 상기 가열 플레이트의 하부를 향해 상기 냉각기체를 분사하는 제2 노즐부재 및 상기 제2 노즐부재에 연결되어 상기 냉각기체를 공급하는 냉각기체 공급라인을 포함할 수 있다.In addition, the lower chamber has a cooling gas flow space formed at the bottom of the heating plate, and the second cooling unit is disposed on the bottom of the lower chamber and flows the cooling gas toward the bottom of the heating plate within the cooling gas flow space. It may include a second nozzle member that sprays and a cooling gas supply line connected to the second nozzle member to supply the cooling gas.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상부가 개방되며 내부에 냉각기체 유동공간이 형성되는 하부 챔버; 상기 하부 챔버와 개폐 가능하게 결합되며 기판을 열처리하는 처리공간을 구성하는 상부 챔버; 상기 하부 챔버의 상부에 배치되며, 상부에 안착되는 상기 기판을 가열하는 가열 플레이트; 상기 상부 챔버의 내측 상부면에 배치되며 상기 처리공간으로 상기 가열 플레이트의 상부의 중심영역을 향해 냉각액을 분사하는 제1 노즐부재를 포함하 제1 냉각부; 및 상기 하부 챔버의 저면에 배치되며 상기 냉각 기체 유동공간 내에서 상기 가열 플레이트의 하부를 향해 상기 냉각 기체를 분사하는 제2 노즐부재를 포함하는 제2 냉각부;를 포함하는, 기판처리장치를 더 제공한다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a lower chamber whose upper part is open and a cooling gas flow space is formed therein; an upper chamber that is openably coupled to the lower chamber and constitutes a processing space for heat treating a substrate; a heating plate disposed on the upper part of the lower chamber and heating the substrate seated on the upper part; a first cooling unit disposed on an inner upper surface of the upper chamber and including a first nozzle member that sprays cooling liquid into the processing space toward a central area of the upper portion of the heating plate; and a second cooling unit disposed on the bottom of the lower chamber and including a second nozzle member that sprays the cooling gas toward the bottom of the heating plate within the cooling gas flow space. to provide.

여기서, 상기 제1 노즐부재는 공정가스를 공급하는 공정가스 공급원에 연결되어 선택적으로 상기 냉각액 또는 상기 공정가스를 상기 처리공간으로 공급하도록 구성될 수 있다.Here, the first nozzle member may be connected to a process gas supply source that supplies process gas and may be configured to selectively supply the coolant or the process gas to the processing space.

본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치에 따르면, 제2 냉각부를 통해 가열 플레이트의 하부로 냉각 기체를 공급하는 동시에 제1 냉각부를 통해 가열 플레이트의 상부로 냉각액을 공급하여 냉각액의 기화 및 흡열반응을 이용하여 가열 플레이트의 상부 및 하부를 신속하게 냉각시킬 수 있으므로, 냉각성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다.According to the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, cooling gas is supplied to the lower part of the heating plate through the second cooling part and simultaneously supply cooling liquid to the upper part of the heating plate through the first cooling part to achieve vaporization and endothermic reaction of the cooling liquid. Since the top and bottom of the heating plate can be cooled quickly, cooling performance can be efficiently improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 기판처리장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 제2 냉각부가 배치된 하부 챔버의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 도 1의 제1 노즐부재의 배치구조를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 기판처리장치의 하부 챔버 및 제2 냉각부의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 7은 도 6에서 제1 냉각부의 제1 공급라인에 추가로 공정가스 공급관을 연결하는 구조를 나타낸 예시도이다.
1 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram showing the configuration of the lower chamber in which the second cooling unit is disposed.
Figure 3 is an exemplary diagram showing the arrangement structure of the first nozzle member of Figure 1.
Figure 4 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exemplary diagram showing the configuration of the lower chamber and the second cooling unit of the substrate processing apparatus of the present invention.
FIG. 7 is an exemplary diagram showing a structure for connecting an additional process gas supply pipe to the first supply line of the first cooling unit in FIG. 6.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 본 명세서에서, '상부', '상면', '하부', '하면', '저면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이고, '저면', '중심', '내측', '외측' 등의 용어는 해당 구성요소의 '저면', '중심', '내측', '외측' 등을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, preferred embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. However, when describing preferred embodiments of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the same symbols are used throughout the drawings for parts that perform similar functions and actions. In this specification, terms such as 'top', 'top', 'lower', 'bottom', 'bottom', etc. are based on the drawings, and 'bottom', 'center', 'inside', 'outside', etc. The terms are based on the 'bottom', 'center', 'inside', and 'outside' of the component, and may actually vary depending on the direction in which the component is placed.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Additionally, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, this is not only the case when it is 'directly connected', but also when it is 'indirectly connected' with another component in between. Also includes. In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판을 가열하는 장치로서 예로 반도체 제조공정 중 포토 공정의 베이크 공정에 적용되는 베이크 장치로 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기판에 대해 가열이 필요한 다양한 장치에 적용될 수 있음은 물론이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 기판처리장치는 기판을 가열하는 가열수단을 냉각할 수 있는 장치로서, 식각공정, 포토공정, 세정공정 등 다양한 공정에 사용될 수 있으며, 기판처리장치의 가열 수단을 통해 기판에 대해 가열처리 완료한 후 상기 가열수단을 후속 공정에 사용될 수 있도록 가열수단을 필요한 온도로 냉각시킬 수 있다.The substrate processing device according to an embodiment of the present invention is a device for heating a substrate. For example, it can be applied as a bake device applied to the bake process of a photo process during the semiconductor manufacturing process, but is not limited thereto, and is a device that requires heating of the substrate. Of course, it can be applied to various devices. Specifically, the substrate processing device according to the present invention is a device that can cool the heating means that heats the substrate, and can be used in various processes such as etching process, photo process, and cleaning process, and the substrate processing device's heating means After completing the heat treatment, the heating means can be cooled to a required temperature so that the heating means can be used in subsequent processes.

아래에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 기판처리장치를 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 하부 챔버(200), 상부 챔버(300), 가열 플레이트(400), 제1 냉각부(500) 및 제2 냉각부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a lower chamber 200, an upper chamber 300, a heating plate 400, a first cooling unit 500, and a second cooling unit. Includes part 600.

하부 챔버(200)에는 가열 플레이트(400) 및 제2 냉각부(600)가 배치된다. 상부 챔버(300)는 하부 챔버(200)에 개폐 가능하게 결합되며 기판을 열처리하는 처리공간(S)을 구성할 수 있다. 즉, 하부 챔버(200)와 상부 챔버(300)는 분리 가능한 구조로서 하부 챔버(200)와 상부 챔버(300)가 결합되어 내부에 처리공간(S)을 함께 구성할 수 있으며, 기판이 처리공간(S)에 수용되며 후술될 가열 플레이트(400)의 상부에 안착되어 가열 플레이트(W)를 통해 기판에 대한 열처리를 진행할 수 있다. 상부 챔버(300)에는 제1 냉각부(500)가 배치된다. 또한, 상부 챔버(300)에는 처리공간(S)으로 공정가스가 유입되는 유입구(310) 및 공정가스가 배출되는 유출구(320)를 구비할 수 있다. 도 1에서는 유출구(320)가 상부 챔버(300)의 중심부에 배치되고, 유입구(310)는 상부 챔버(300)에서 유출구(320)를 둘러싸여 복수 개로 배치된 구조로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 일 예로서, 유입구는 상부 챔버의 중심부에 배치될 수 있고, 유출구는 상부 챔버에서 유입구를 둘러싸여 복수 개로 배치된 구조로 구현될 수 있다.A heating plate 400 and a second cooling unit 600 are disposed in the lower chamber 200. The upper chamber 300 is openably and closedly coupled to the lower chamber 200 and can form a processing space (S) for heat treating a substrate. That is, the lower chamber 200 and the upper chamber 300 are separable structures, and the lower chamber 200 and the upper chamber 300 can be combined to form a processing space (S) inside the processing space, and the substrate can be placed in the processing space. It is accommodated in (S) and is seated on the upper part of the heating plate 400, which will be described later, so that heat treatment on the substrate can be performed through the heating plate (W). A first cooling unit 500 is disposed in the upper chamber 300. Additionally, the upper chamber 300 may be provided with an inlet 310 through which process gas flows into the processing space S and an outlet 320 through which process gas is discharged. In FIG. 1, the outlet 320 is disposed at the center of the upper chamber 300, and the inlet 310 is shown as a structure in which a plurality of inlets 310 are arranged surrounding the outlet 320 in the upper chamber 300. However, the present invention does not apply to this. It is not limited. As another example, the inlet may be disposed in the center of the upper chamber, and the outlet may be implemented as a structure in which a plurality of outlets are arranged surrounding the inlet in the upper chamber.

가열 플레이트(400)는 기판을 가열하는 가열수단으로서, 하부 챔버(200)의 상부에 배치되며, 가열 플레이트(400)의 상부에 기판이 안착되어 기판을 가열할 수 있다. 가열 플레이트(400)는 베이스 플레이트 및 상기 베이스 플레이트에 배치되어 기판을 가열하는 가열수단(미도시)을 포함할 수 있다. 베이스 플레이트는 일 예로 AlN, SiC 등 세라믹 소재로 이루어질 수 있다. 가열수단은 히터 등일 수 있다.The heating plate 400 is a heating means for heating a substrate, and is disposed at the upper part of the lower chamber 200. The substrate can be seated on the upper part of the heating plate 400 to heat the substrate. The heating plate 400 may include a base plate and a heating means (not shown) disposed on the base plate to heat the substrate. For example, the base plate may be made of a ceramic material such as AlN or SiC. The heating means may be a heater or the like.

제1 냉각부(500) 및 제2 냉각부(600)는 가열 플레이트(400)를 냉각하는 냉각수단으로서, 제1 냉각부(500)는 주로 가열 플레이트(400)의 상부를 냉각하고, 제2 냉각부(600)는 가열 플레이트(400)의 하부를 냉각하는 작용을 한다.The first cooling unit 500 and the second cooling unit 600 are cooling means for cooling the heating plate 400. The first cooling unit 500 mainly cools the upper part of the heating plate 400, and the second cooling unit 500 mainly cools the upper part of the heating plate 400. The cooling unit 600 functions to cool the lower portion of the heating plate 400.

구체적으로, 제1 냉각부(500)는 상기 상부 챔버(300)에 배치되며 처리공간(S)으로 가열 플레이트(400)의 상부로 냉각액을 공급하도록 구성된다. 여기서, 제1 냉각부(500)의 냉각액으로서 에탄올, 메탄올 또는 탈이온수 등을 사용할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 실제 필요에 따라 적절한 냉각 액체를 사용할 수 있음은 물론이다.Specifically, the first cooling unit 500 is disposed in the upper chamber 300 and is configured to supply cooling liquid to the upper part of the heating plate 400 into the processing space (S). Here, ethanol, methanol, deionized water, etc. may be used as the cooling liquid of the first cooling unit 500, but the present invention is not limited thereto, and of course, an appropriate cooling liquid can be used depending on actual needs.

이러한 제1 냉각부(500)를 통해 가열 플레이트(400)의 상부로 냉각액을 공급함으로써, 가열 플레이트(400)의 상면에 기화 및 흡열반응을 일으켜 냉각액의 증발을 이용하여 가열 플레이트(400)의 상부를 신속하게 냉각시킬 수 있다.By supplying the cooling liquid to the upper part of the heating plate 400 through the first cooling unit 500, evaporation and endothermic reactions occur on the upper surface of the heating plate 400, thereby using evaporation of the cooling liquid to cool the upper surface of the heating plate 400. can be cooled quickly.

제2 냉각부(600)는 하부 챔버(200)에 배치되며 가열 플레이트(400)의 하부로 냉각 기체를 공급하도록 구성된다. 제2 냉각부(600)의 냉각 기체로서 에어 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The second cooling unit 600 is disposed in the lower chamber 200 and is configured to supply cooling gas to the lower part of the heating plate 400. Air or the like may be used as a cooling gas for the second cooling unit 600, but it is not limited thereto.

도 2는 제2 냉각부가 배치된 하부 챔버의 구성을 나타낸 예시도이다.Figure 2 is an exemplary diagram showing the configuration of the lower chamber in which the second cooling unit is disposed.

도 2를 참조하면, 구체적으로 상기 하부 챔버(200)는 상기 가열 플레이트(400)의 하부에 냉각기체가 유동할 수 있는 냉각기체 유동공간(210)이 형성될 수 있다. 이러한 냉각기체 유동공간(210)은 냉각기체와의 접촉면적을 확대하여 가열 플레이트(400)의 하부를 신속하게 냉각시키기 위해 요철부, 냉각돌기 등 구성을 저면에 배치시킬 수 있다. 상기 제2 냉각부(600)는 냉각기체 유동공간(210)에서 유동하는 냉각기체를 분사하는 제2 노즐부재(610) 및 냉각기체 공급라인(620)을 포함할 수 있다. 이러한 제2 노즐부재(610)는 제2 하부 챔버(200)의 저면에 배치되어 상기 냉각기체 유동공간(210) 내에서 상기 가열 플레이트(400)의 하부를 향해 상기 냉각기체를 분사할 수 있다. 냉각기체 공급라인(620)은 제2 노즐부재(610)에 연결되어 외부로부터 냉각기체를 공급받아 제2 노즐부재(610)로 냉각기체를 공급할 수 있다.Referring to FIG. 2 , specifically, the lower chamber 200 may have a cooling gas flow space 210 formed under the heating plate 400 through which cooling gas can flow. This cooling gas flow space 210 can be arranged on the bottom of the cooling gas flow space 210 to quickly cool the lower part of the heating plate 400 by expanding the contact area with the cooling gas. The second cooling unit 600 may include a second nozzle member 610 that sprays cooling gas flowing in the cooling gas flow space 210 and a cooling gas supply line 620. This second nozzle member 610 is disposed on the bottom of the second lower chamber 200 and can spray the cooling gas toward the lower part of the heating plate 400 within the cooling gas flow space 210. The cooling gas supply line 620 is connected to the second nozzle member 610 and can receive cooling gas from the outside and supply the cooling gas to the second nozzle member 610.

이러한 제2 노즐부재(610)는 가열 플레이트(400)의 중심 또는 하부 챔버(200)의 중심을 기준으로 동심원형태로 이격 배치되는 복수 개의 냉각기체 분사노즐(611)을 포함할 수 있다. 이 경우, 냉각기체 공급라인(620)은 하부 챔버(200) 내부에 형성되는 제1 냉각기체 공급유로(621) 및 제2 냉각기체 공급유로(622)를 포함할 수 있다. 냉각기체 공급라인(620)의 제1 냉각기체 공급유로(621)는 하부 챔버(200)의 내부에서 가열 플레이트(400)의 중심 또는 하부 챔버(200)의 중심을 기준으로 링형 형태로 배치되며 각각의 냉각기체 분사노즐(611) 및 제2 냉각기체 공급유로(622)에 연결될 수 있다. 냉각기체 공급라인(620)의 제2 냉각기체 공급유로(622)는 하부 챔버(200)의 내부에서 제1 냉각기체 공급유로(621)에 연결되며 하부 챔버(200)의 일측, 예로 하부로 연장되어 하부 챔버(200) 외부의 냉각기체를 공급하는 냉각기체 공급배관(P1)에 연결될 수 있다. 또한, 하부 챔버(200)의 하부에는 추가로 공정가스를 배출하는 배출배관(P2)이 연결될 수 있다. 이러한 제2 노즐부재(610) 및 냉각기체 공급라인(620)을 구비한 제2 냉각부(600)를 통해 가열 플레이트(400)의 하부를 균일하게 냉각시켜 냉각성능을 향상시킬 수 있다.This second nozzle member 610 may include a plurality of cooling gas injection nozzles 611 spaced apart in a concentric circle with respect to the center of the heating plate 400 or the center of the lower chamber 200. In this case, the cooling gas supply line 620 may include a first cooling gas supply passage 621 and a second cooling gas supply passage 622 formed inside the lower chamber 200. The first cooling gas supply passage 621 of the cooling gas supply line 620 is arranged in a ring shape with respect to the center of the heating plate 400 or the center of the lower chamber 200 inside the lower chamber 200, respectively. It may be connected to the cooling gas injection nozzle 611 and the second cooling gas supply passage 622. The second cooling gas supply passage 622 of the cooling gas supply line 620 is connected to the first cooling gas supply passage 621 inside the lower chamber 200 and extends to one side of the lower chamber 200, for example, to the bottom. It can be connected to the cooling gas supply pipe (P1) that supplies cooling gas outside the lower chamber 200. Additionally, a discharge pipe (P2) that additionally discharges process gas may be connected to the lower part of the lower chamber 200. Cooling performance can be improved by uniformly cooling the lower part of the heating plate 400 through the second cooling unit 600 including the second nozzle member 610 and the cooling gas supply line 620.

이러한 제2 냉각부(600)를 통해 가열 플레이트(400)의 하부로 냉각 유체를 직접 공급하는 공냉방식으로 가열 플에이트의 하면을 강제 냉각시킬 수 있다.The lower surface of the heating plate 400 can be forcibly cooled using an air cooling method in which cooling fluid is directly supplied to the lower part of the heating plate 400 through the second cooling unit 600.

본 발명에서, 제2 냉각부(600)를 통해 냉각 기체를 가열 플레이트(400)로 공급하여 공냉 방식으로 가열 플레이트(400)를 냉각 시 냉각성능 한계에 도달할 수 있다. 이에 본 발명에서 제1 냉각부(500) 및 제2 냉각부(600)를 동시에 가열 플레이트(400)의 상부 및 하부로 냉각액과 냉각 기체를 공급하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 제2 냉각부(600)를 통해 가열 플레이트(400)의 하부로 냉각 기체를 공급하는 동시에 제1 냉각부(500)를 통해 가열 플레이트(400)의 상부로 냉각액을 공급하여 냉각액의 기화 및 흡열반응을 이용하여 가열 플레이트(400)의 상부 및 하부를 신속하게 냉각시킬 수 있으므로, 냉각성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다.In the present invention, when cooling the heating plate 400 by air cooling by supplying cooling gas to the heating plate 400 through the second cooling unit 600, the cooling performance limit can be reached. Accordingly, in the present invention, the first cooling unit 500 and the second cooling unit 600 may be configured to simultaneously supply cooling liquid and cooling gas to the upper and lower portions of the heating plate 400. In other words, the cooling gas is supplied to the lower part of the heating plate 400 through the second cooling unit 600 and the cooling liquid is supplied to the upper part of the heating plate 400 through the first cooling unit 500 to vaporize the cooling liquid. Since the upper and lower portions of the heating plate 400 can be quickly cooled using an endothermic reaction, cooling performance can be efficiently improved.

여기서, 상기 제1 냉각부(500)는 제1 노즐부재(510) 및 제1 공급라인(520)을 포함할 수 있다. 제1 노즐부재(510)는 상부 챔버(300)의 내측 상부면에 배치될 수 있다. 제1 공급라인(520)은 상기 제1 노즐부재(510)에 연결되어 외부로부터 냉각액을 공급받아 상기 제1 노즐부재(510)로 냉각액을 공급할 수 있다. 여기서, 제1 냉각부(500)의 제1 노즐부재(510) 및 제1 공급라인(520)은 다양한 배치구조로 구현될 수 있다. 제1 공급라인(520)은 필요에 따라 상부 챔버(300)의 내부에 일체로 구성될 수 있거나 상부 챔버(300)와 별도의 구성으로 상부 챔버(300)에 장착되어 구성될 수 있다.Here, the first cooling unit 500 may include a first nozzle member 510 and a first supply line 520. The first nozzle member 510 may be disposed on the inner upper surface of the upper chamber 300. The first supply line 520 is connected to the first nozzle member 510 and can receive coolant from the outside and supply the coolant to the first nozzle member 510. Here, the first nozzle member 510 and the first supply line 520 of the first cooling unit 500 may be implemented in various arrangement structures. The first supply line 520 may be configured integrally with the inside of the upper chamber 300 as needed, or may be configured separately from the upper chamber 300 and mounted on the upper chamber 300.

도 3 및 도 4는 제1 냉각부의 제1 공급라인은 일부가 상부 챔버의 내부에 일체로 구성된 구조를 나타낸 도면으로서, 도 3은 도 1의 제1 노즐부재의 배치구조를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치를 나타낸 예시도이다.Figures 3 and 4 are diagrams showing a structure in which a part of the first supply line of the first cooling unit is integrated into the interior of the upper chamber. Figure 3 is an exemplary diagram showing the arrangement structure of the first nozzle member of Figure 1, Figure 4 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

일 예로, 도 1 및 도 3에 도시된 바, 제1 공급라인(520)은 상부 챔버(300)의 내부에 형성될 수 있다. 제1 노즐부재(510)는 상기 가열 플레이트(400)의 상부의 중심영역을 향해 상기 냉각액을 분사하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 노즐부재(510)는 상기 가열 플레이트(400)의 중심을 기준으로 동심원 형태로 이격 배치되는 복수 개의 제1 노즐(511)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 공급라인(520)은 상부 챔버(300) 내부에 형성되는 제1 유로(521) 및 제2 유로(522)를 포함할 수 있다. 제1 공급라인(520)의 제1 유로(521)는 상부 챔버(300)의 내부에서 가열 플레이트(400)의 중심을 기준으로 나선형태로 연장되며 각각의 제1 노즐(511) 및 제2 유로(522)에 연결될 수 있다. 제1 공급라인(520)의 제2 유로(522)는 상부 챔버(300)의 내부에서 제1 유로(521)에 연결되며 상부 챔버(300)의 가장자리로 연장되어 상부 챔버(300) 외부의 냉각액을 공급하는 공급배관(P3)에 연결될 수 있다. 이러한 가열 플레이트(400)의 상부의 중심영역을 향해 냉각액을 분사하는 제1 노즐부재(510) 및 제1 공급라인(520)을 구비한 제1 냉각부(500)를 통해, 가열 플레이트(400)의 상부의 중심영역으로 냉각액을 분사하여 가열 플레이트(400)의 상면의 중심영역에서 동심원 방향 즉 방사방향으로 열전달이 이루어져 흡열반응을 일으킴으로 가열 플레이트(400)의 상부의 전체면적을 신속하게 냉각시킴에 따라 냉각효율을 극대화시킬 수 있다. 나아가, 제1 공급라인(520)을 상부 챔버(300) 내부에 직접 형성시킴으로써 기판처리장치(100)의 구조를 단순화시킬 수 있으며 또한 필요에 따라 다양한 형태의 유로를 갖는 제1 공급라인(520)을 상부 챔버(300) 내부에 형성할 수 있으므로 제1 냉각부의 배치구조의 다양화를 구현할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 1 and 3, the first supply line 520 may be formed inside the upper chamber 300. The first nozzle member 510 may be configured to spray the cooling liquid toward the central area of the upper part of the heating plate 400. Specifically, the first nozzle member 510 may include a plurality of first nozzles 511 spaced apart in a concentric circle with respect to the center of the heating plate 400. In this case, the first supply line 520 may include a first flow path 521 and a second flow path 522 formed inside the upper chamber 300. The first flow path 521 of the first supply line 520 extends in a spiral shape with respect to the center of the heating plate 400 inside the upper chamber 300 and is connected to each of the first nozzle 511 and the second flow path. It can be connected to (522). The second flow path 522 of the first supply line 520 is connected to the first flow path 521 inside the upper chamber 300 and extends to the edge of the upper chamber 300 to cool the coolant outside the upper chamber 300. It can be connected to the supply pipe (P3) that supplies. Through the first cooling unit 500 having a first nozzle member 510 and a first supply line 520 that sprays cooling liquid toward the central area of the upper part of the heating plate 400, the heating plate 400 By spraying the cooling liquid into the central area of the upper surface of the heating plate 400, heat transfer occurs in a concentric direction, that is, in the radial direction, causing an endothermic reaction, thereby quickly cooling the entire area of the upper part of the heating plate 400. Accordingly, cooling efficiency can be maximized. Furthermore, the structure of the substrate processing apparatus 100 can be simplified by forming the first supply line 520 directly inside the upper chamber 300, and the first supply line 520 has various types of flow paths as needed. Since it can be formed inside the upper chamber 300, the arrangement structure of the first cooling part can be diversified.

그러나, 본 발명에서 제1 냉각부(500)의 배치구조는 이에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 이루어질 수 있다.However, in the present invention, the arrangement structure of the first cooling unit 500 is not limited to this and may take various forms.

다른 일 예로, 도 4에 도시된 바, 제1 냉각부(500a)의 제1 노즐부재(510a)는 가열 플레이트(미도시)의 상부의 중심(또는 상부 챔버(300)의 중심)을 기준으로 동심원 형태로 이격 배치되는 복수 개의 제1 노즐(511a) 및 상기 가열 플레이트의 상부의 중심을 기준으로 동심원 형태로 이격 배치되며 상기 제1 노즐(511a)의 외측 둘레를 감싸도록 배치되는 복수 개의 제2 노즐(512a)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 공급라인(520a)은 상부 챔버(300) 내부에 형성되는 제1 유로(521a), 제2 유로(522a) 및 제3 유로(523a)를 포함할 수 있다. 제1 공급라인(520a)의 제1 유로(521a)는 상부 챔버(300)의 내부에서 가열 플레이트의 중심(또는 상부 챔버(300)의 중심)을 기준으로 나선형태로 연장되며 각각의 제1 노즐(511a) 및 제2 유로(522a)에 연결될 수 있다. 제1 공급라인(520a)의 제2 유로(522a)는 상부 챔버(300)의 내부에서 제1 유로(521a)에 연결되며 상기 제1 유로(521a)의 외측으로 가열 플레이트의 중심(또는 상부 챔버(300)의 중심)을 기준으로 나선형태로 연장되며 각각의 제2 노즐(512a) 및 제3 유로(523a)에 연결될 수 있다. 제1 공급라인(520a)의 제3 유로(523a)는 상부 챔버(300)의 내부에서 제2 유로(522a)에 연결되며 상부 챔버(300)의 가장자리로 연장되어 상부 챔버(300) 외부의 냉각액을 공급하는 공급배관(P3)에 연결될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 제1 공급라인(520a)을 상부 챔버(300) 내부에 직접 형성시킴으로써 기판처리장치의 구조를 단순화시킬 수 있으며 또한 필요에 따라 다양한 형태의 유로를 갖는 제1 공급라인을 상부 챔버(300) 내부에 형성할 수 있으므로 제1 냉각부의 배치구조의 다양화를 구현할 수 있다.As another example, as shown in FIG. 4, the first nozzle member 510a of the first cooling unit 500a is positioned based on the center of the upper part of the heating plate (not shown) (or the center of the upper chamber 300). A plurality of first nozzles 511a spaced apart in a concentric circle shape and a plurality of second nozzles 511a spaced apart in a concentric circle shape based on the center of the upper part of the heating plate and arranged to surround the outer circumference of the first nozzle 511a It may include a nozzle 512a. In this case, the first supply line 520a may include a first flow path 521a, a second flow path 522a, and a third flow path 523a formed inside the upper chamber 300. The first flow path 521a of the first supply line 520a extends in a spiral shape within the upper chamber 300 based on the center of the heating plate (or the center of the upper chamber 300) and is connected to each first nozzle. It may be connected to (511a) and the second flow path (522a). The second flow path 522a of the first supply line 520a is connected to the first flow path 521a inside the upper chamber 300 and is directed to the center of the heating plate (or the upper chamber) outside the first flow path 521a. It extends in a spiral shape based on the center of (300) and may be connected to each of the second nozzles 512a and the third flow path 523a. The third flow path 523a of the first supply line 520a is connected to the second flow path 522a inside the upper chamber 300 and extends to the edge of the upper chamber 300 to form a coolant outside the upper chamber 300. It can be connected to the supply pipe (P3) that supplies. According to this configuration, the structure of the substrate processing apparatus can be simplified by forming the first supply line 520a directly inside the upper chamber 300, and also, if necessary, the first supply line having various types of flow paths can be connected to the upper chamber 300. (300) Since it can be formed inside, diversification of the arrangement structure of the first cooling part can be implemented.

여기서, 본 발명은 이상의 제1 냉각부의 제1 공급라인 및 제1 노즐부재의 배치구조에 대해 한정되는 것이 아니며, 실제 필요에 따라 다양한 배치구조를 적용할 수 있음은 물론이다.Here, the present invention is not limited to the arrangement structure of the first supply line and the first nozzle member of the first cooling unit, and of course, various arrangement structures can be applied according to actual needs.

또 다른 일 예로, 제1 공급라인은 상부 챔버와 별도의 구성으로 상부 챔버에 장착되어 구성될 수 있다.As another example, the first supply line may be configured to be separate from the upper chamber and be mounted on the upper chamber.

도 5 및 도 6은 제1 공급라인은 상부 챔버와 별도의 구성으로 상부 챔버에 장착되어 구성된 구조를 나타낸 도면으로서, 도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치를 나타낸 예시도이며, 도 6은 본 발명의 기판처리장치의 하부 챔버 및 제2 냉각부의 구성을 나타낸 예시도이다.Figures 5 and 6 are diagrams showing a structure in which the first supply line is installed in the upper chamber in a separate configuration from the upper chamber, and Figure 5 is an exemplary diagram showing a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention. , and FIG. 6 is an exemplary diagram showing the configuration of the lower chamber and the second cooling unit of the substrate processing apparatus of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 기판처리장치(100b)에서, 제1 냉각부(500b)는 제1 노즐부재(510b) 및 제1 공급라인(520b)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 노즐부재(510b)는 기판 지지 플레이트(400)의 중심을 기준으로 동심원 형태로 이격 배치되는 복수 개의 제1 노즐(511b)을 포함할 수 있다. 도 5에서는 4개의 제1 노즐(511b)이 배치된 구조로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 1 개, 2 개, 3 개, 5개 및 이상으로 구비될 수 있다. 제1 냉각부(500b)의 상기 제1 공급라인(520b)은 복수 개의 제1 연결배관(521b) 및 복수 개의 제1 연결배관(521b)을 서로 연결하는 합류관(522b)을 포함할 수 있다. 복수 개의 제1 연결배관(521b)은 상부 챔버(300b)의 상단에 결합되며 일단이 각각의 상기 제1 노즐(511b)에 연결되고 각각의 타단이 합류관(522b)에 연결될 수 있다. 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b)은 각각의 상기 제1 연결배관(521b)을 서로 연결하며 외부의 냉각액 공급관(미도시)에 연결되어 상기 제1 연결배관(521b)으로 냉각액을 공급할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , in the substrate processing apparatus 100b of the present invention, the first cooling unit 500b may include a first nozzle member 510b and a first supply line 520b. Here, the first nozzle member 510b may include a plurality of first nozzles 511b spaced apart in a concentric circle with respect to the center of the substrate support plate 400. In FIG. 5, a structure in which four first nozzles 511b are arranged is shown, but the present invention is not limited to this, and may be provided with 1, 2, 3, 5, or more as needed. . The first supply line 520b of the first cooling unit 500b may include a plurality of first connection pipes 521b and a confluence pipe 522b connecting the plurality of first connection pipes 521b to each other. . A plurality of first connection pipes 521b are coupled to the top of the upper chamber 300b, one end of which is connected to each of the first nozzles 511b, and each other end of which is connected to a confluence pipe 522b. The confluence pipe 522b of the first supply line 520b connects each of the first connection pipes 521b to each other and is connected to an external coolant supply pipe (not shown) to supply coolant to the first connection pipe 521b. can be supplied.

이 경우, 제1 공급라인(520b)의 제1 노즐부재(510b)는 추가로 하부 챔버(200) 및 상부 챔버(300b)의 처리공간(S)으로 공정가스를 공급하는 공정가스 공급원에 연결되어 선택적으로 냉각액 또는 공정가스를 처리공간(S)으로 공급할 수 있으며, 이에 대해 아래에서 설명한다.In this case, the first nozzle member 510b of the first supply line 520b is connected to a process gas supply source that supplies process gas to the processing space S of the lower chamber 200 and the upper chamber 300b. Optionally, cooling liquid or process gas can be supplied to the processing space (S), which is explained below.

도 7은 도 6에서 제1 냉각부의 제1 공급라인에 추가로 공정가스 공급관을 연결하는 구조를 나타낸 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary diagram showing a structure for connecting an additional process gas supply pipe to the first supply line of the first cooling unit in FIG. 6.

도 7을 참조하면, 상기 기판처리장치(100b)는 제1 냉각부(500b)를 이용하여 가열 플레이트(400)의 상부를 냉각하는 역할을 작용하는 것 외에 추가로 공적가스를 공급하는 공정가스 공급원에 연결되어 공정가스를 하부 챔버(200) 및 상부 챔버(300b)의 처리공간(S)으로 공급하는 역할을 겸용하여 작용할 수 있도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 기판처리장치(100b)는 제1 공급라인(520b)에 연결되는 매리폴드(700), 냉각액 공급관(800) 및 공정가스 공급관(900)을 더 포함할 수 있다. 매리폴드(700)는 일측에 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b)의 상류단이 연결될 수 있고, 타측에는 각각 냉각액 공급관(800) 및 공정가스 공급관(900)이 연결될 수 있다. 이러한 냉각액 공급관(800)은 냉각액을 공급하는 냉각액 공급원(미도시)에 연결되고, 공정가스 공급관(900)은 공정가스를 공급하는 공정가스 공급원(미도시)에 연결된다. 여기서, 냉각액 공급관(800) 및 공정가스 공급관(900)은 개폐 밸브(V)에 의해 선택적으로 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b)으로 상기 냉각액 또는 공정가스를 공급하도록 구성될 수 있다. 이러한 개폐 밸브(V) 및 매리폴드(700)의 간단한 배치구조를 통해 제1 냉각부(500b)의 제1 공급라인(520b) 및 제1 노즐부재(510b)를 통해 공정가스 및 냉각액이 동시에 토출되지 않도록 구성될 수 있다. 여기서, 공정가스 공급관(900)은 상기 상부 챔버(300b)의 유입구(310)를 통해 유입되는 공정가스가 공급되는 공급관에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 7, the substrate processing apparatus 100b serves to cool the upper part of the heating plate 400 using the first cooling unit 500b, and is also a process gas source that additionally supplies official gas. It may be connected to and configured to serve both the role of supplying process gas to the processing space (S) of the lower chamber 200 and the upper chamber 300b. Specifically, the substrate processing apparatus 100b may further include a marifold 700, a coolant supply pipe 800, and a process gas supply pipe 900 connected to the first supply line 520b. The marifold 700 may be connected to the upstream end of the confluence pipe 522b of the first supply line 520b on one side, and the coolant supply pipe 800 and the process gas supply pipe 900 may be connected to the other side, respectively. The coolant supply pipe 800 is connected to a coolant supply source (not shown) that supplies coolant, and the process gas supply pipe 900 is connected to a process gas supply source (not shown) that supplies process gas. Here, the coolant supply pipe 800 and the process gas supply pipe 900 may be configured to selectively supply the coolant or process gas to the confluence pipe 522b of the first supply line 520b by means of an opening and closing valve (V). . Through this simple arrangement structure of the opening/closing valve (V) and the marifold 700, the process gas and the cooling liquid are simultaneously discharged through the first supply line (520b) and the first nozzle member (510b) of the first cooling unit (500b). It can be configured to prevent this from happening. Here, the process gas supply pipe 900 may be connected to a supply pipe through which process gas flowing in through the inlet 310 of the upper chamber 300b is supplied.

이러한 구성에 의하면, 상부 챔버(300b)가 하부 챔버(200)와 결합된 밀페상태일 경우, 상부 챔버(300b)와 하부 챔버(200)의 처리공간(S)으로 공정가스를 공급하여 기판을 가열 처리할 때, 개폐 밸브(V)에 의해 냉각액 공급관(800)이 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b)과의 연결이 차단되고 공정가스 공급관(900)이 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b)에 연결됨으로써, 상부 챔버(300b)와 하부 챔버(200)의 상기 처리공간(S)로 상부 챔버(300b)의 유입구(310)를 통해 공정가스를 처리공간(S)으로 공급되는 과정에서, 공정가스 공급원으로부터 공급된 공정가스가 공정가스 공급관(900), 매리폴드(700), 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b), 제1 연결배관(521b) 및 제1 노즐부재(510b)를 통해 처리공간(S)으로 공급되어 처리공간(S) 내의 공정환경조건을 안정적 및 효율적으로 유지시킬 수 있다.According to this configuration, when the upper chamber 300b is in a sealed state combined with the lower chamber 200, process gas is supplied to the processing space S of the upper chamber 300b and the lower chamber 200 to heat the substrate. During processing, the coolant supply pipe 800 is disconnected from the confluence pipe 522b of the first supply line 520b by the opening/closing valve V, and the process gas supply pipe 900 is connected to the first supply line 520b. By being connected to the confluence pipe 522b, the process gas is transferred to the processing space S of the upper chamber 300b and the lower chamber 200 through the inlet 310 of the upper chamber 300b. During the supply process, the process gas supplied from the process gas source is supplied through the process gas supply pipe 900, the marifold 700, the confluence pipe 522b of the first supply line 520b, the first connection pipe 521b, and the first connection pipe 521b. 1 It is supplied to the processing space (S) through the nozzle member 510b, so that the process environmental conditions within the processing space (S) can be maintained stably and efficiently.

또한, 상부 챔버(300b)가 하부 챔버(200)와 분리된 개방상태일 경우, 개폐 밸브(V)에 의해 공정가스 공급관(900)이 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b)과의 연결이 차단되고 냉각액 공급관(800)이 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b)에 연결됨으로써, 냉각액 공급원으로부터 공급된 냉각액이 냉각액 공급관(800), 매리폴드(700), 제1 공급라인(520b)의 합류관(522b), 제1 연결배관(521b) 및 제1 노즐부재(510b)를 통해 가열 플레이트(400)의 상부로 공급되어 냉각액의 기화 및 흡열반응에 의해 가열 플레이트(400)의 상부를 신속하게 냉각시킬 수 있다. 이와 동시에 냉각기체 공급원으로부터 공급된 냉각기체가 냉각기체 공급배관(P1), 제2 냉각부(600)의 냉각기체 공급라인(620)의 제2 냉각기체 공급유로(622), 제1 냉각기체 공급유로(621) 및 냉각기체 분사노즐(611)을 통해 가열 플레이트(400)의 하부로 냉각기체를 공급되어 가열 플레이트(400)의 하부를 신속하게 냉각시킬 수 있다.In addition, when the upper chamber 300b is in an open state separated from the lower chamber 200, the process gas supply pipe 900 is connected to the confluence pipe 522b of the first supply line 520b by the opening/closing valve V. As the connection is cut off and the coolant supply pipe 800 is connected to the confluence pipe 522b of the first supply line 520b, the coolant supplied from the coolant source is supplied to the coolant supply pipe 800, the marifold 700, and the first supply line. It is supplied to the upper part of the heating plate 400 through the confluence pipe 522b, the first connection pipe 521b, and the first nozzle member 510b of (520b), thereby forming the heating plate 400 through vaporization and endothermic reaction of the cooling liquid. The upper part of the can be cooled quickly. At the same time, the cooling gas supplied from the cooling gas supply source is supplied to the cooling gas supply pipe (P1), the second cooling gas supply passage 622 of the cooling gas supply line 620 of the second cooling unit 600, and the first cooling gas supply. Cooling gas is supplied to the lower part of the heating plate 400 through the flow path 621 and the cooling gas injection nozzle 611, so that the lower part of the heating plate 400 can be quickly cooled.

결과적으로, 본 발명의 제1 냉각부(500) 및 제2 냉각부(600)를 포함한 기판처리장치(100)의 구성에 따르면, 제2 냉각부(600)를 통해 가열 플레이트(400)의 하부로 냉각 기체를 공급하는 동시에 제1 냉각부(500)를 통해 가열 플레이트(400)의 상부로 냉각액을 공급하여 냉각액의 기화 및 흡열반응을 이용하여 가열 플레이트(400)의 상부 및 하부를 신속하게 냉각시킬 수 있으므로, 냉각성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다.As a result, according to the configuration of the substrate processing apparatus 100 including the first cooling unit 500 and the second cooling unit 600 of the present invention, the lower portion of the heating plate 400 is heated through the second cooling unit 600. While supplying cooling gas to the furnace, cooling liquid is supplied to the upper part of the heating plate 400 through the first cooling unit 500 to quickly cool the upper and lower parts of the heating plate 400 using vaporization and endothermic reaction of the cooling liquid. Therefore, cooling performance can be efficiently improved.

이상에서는 제1 냉각부의 제1 노즐부재의 복수 개의 노즐 및 제2 냉각부의 제2 노즐부재의 복수 개의 노즐에 대해 하나의 유로 또는 배관을 통해 일괄로 냉각액 및 냉각기체를 공급하는 형태로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 제1 냉각부의 제1 노즐부재의 각각의 노즐을 서로 독립적으로 제어하여 각각의 유로 또는 배관을 통해 냉각액을 공급하도록 구성될 수 있으며, 마찬가지로, 제2 냉각부의 제2 노즐부재의 각각의 노즐을 서로 독립적으로 제어하여 각각의 유로 또는 배관을 통해 냉각기체를 공급하도록 구성될 수 있으며, 이러한 실시형태는 필요에 따라 가열 플레이트로의 각각의 영역에 대해 기설정된 냉각압력이나 냉각액 또는 냉각기체의 유량을 공급할 수 있다. 이 또한, 본 발명의 범위에 속할 것이다.In the above, the plurality of nozzles of the first nozzle member of the first cooling unit and the plurality of nozzles of the second nozzle member of the second cooling unit were described in the form of supplying the cooling liquid and cooling gas at once through one flow path or pipe. The present invention is not limited to this, and may be configured to supply cooling liquid through each flow path or pipe by controlling each nozzle of the first nozzle member of the first cooling unit independently from each other, and similarly, the 2 Each nozzle of the nozzle member can be controlled independently from each other to supply cooling gas through each flow path or pipe. In this embodiment, a preset cooling pressure for each area to the heating plate is applied as needed. Alternatively, the flow rate of cooling liquid or cooling gas can be supplied. This will also fall within the scope of the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims to be described.

100, 100b 기판처리장치 200 하부 챔버
210 냉각기체 유동공간 300, 300b 상부 챔버
310 유입구 320 유출구
400 가열 플레이트 500, 500a, 500b 제1 냉각부
510, 510a, 510b 제1 노즐부재 511, 511a, 511b 제1 노즐
512a 제2 노즐 520, 520a, 520b 제1 공급라인
521, 521a 제1 유로 521b 제1 연결배관
522b 합류관 522, 522a 제2 유로
523a 제3 유로 600 제2 냉각부
610 제2 노즐부재 611 냉각기체 분사노즐
620 냉각기체 공급라인 621 제1 냉각기체 공급유로
622 제2 냉각기체 공급유로 700 매리폴드
800 냉각액 공급관 900 공정가스 공급관
P1 냉각기체 공급배관 P2 배출배관
P3 공급배관 S 처리공간
V 개폐 밸브
100, 100b substrate processing device 200 lower chamber
210 Cooling gas flow space 300, 300b upper chamber
310 inlet 320 outlet
400 heating plate 500, 500a, 500b first cooling unit
510, 510a, 510b first nozzle member 511, 511a, 511b first nozzle
512a second nozzle 520, 520a, 520b first supply line
521, 521a 1st flow path 521b 1st connection pipe
522b confluence pipe 522, 522a second flow path
523a third flow path 600 second cooling unit
610 Second nozzle member 611 Cooling gas injection nozzle
620 Cooling gas supply line 621 First cooling gas supply channel
622 Second cooling gas supply channel 700 Marifold
800 Coolant supply pipe 900 Process gas supply pipe
P1 Cooling gas supply piping P2 Discharge piping
P3 supply piping S processing space
V open/close valve

Claims (10)

하부 챔버;
상기 하부 챔버와 개폐 가능하게 결합되며 기판을 열처리하는 처리공간을 구성하는 상부 챔버;
상기 하부 챔버의 상부에 배치되며, 상부에 안착되는 상기 기판을 가열하는 가열 플레이트;
상기 상부 챔버에 배치되며 상기 처리공간으로 상기 가열 플레이트의 상부로 냉각액을 공급하는 제1 냉각부; 및
상기 하부 챔버에 배치되며 상기 가열 플레이트의 하부로 냉각 기체를 공급하는 제2 냉각부를 포함하는, 기판처리장치.
lower chamber;
an upper chamber that is openably coupled to the lower chamber and constitutes a processing space for heat treating a substrate;
a heating plate disposed on the upper part of the lower chamber and heating the substrate seated on the upper part;
a first cooling unit disposed in the upper chamber and supplying cooling liquid to the upper part of the heating plate into the processing space; and
A substrate processing apparatus including a second cooling unit disposed in the lower chamber and supplying cooling gas to a lower portion of the heating plate.
제1항에 있어서,
상기 제1 냉각부는 상기 상부 챔버의 내측 상부면에 배치되는 제1 노즐부재 및 상기 제1 노즐부재에 연결되어 냉각액을 공급하는 제1 공급라인을 포함하는, 기판처리장치.
According to paragraph 1,
The first cooling unit includes a first nozzle member disposed on an inner upper surface of the upper chamber and a first supply line connected to the first nozzle member to supply cooling liquid.
제2항에 있어서,
상기 제1 노즐부재는 상기 가열 플레이트의 상부의 중심영역을 향해 상기 냉각액을 분사하도록 구성된, 기판처리장치.
According to paragraph 2,
The first nozzle member is configured to spray the cooling liquid toward a central area of the upper portion of the heating plate.
제3항에 있어서,
상기 제1 노즐부재는 상기 가열 플레이트의 중심을 기준으로 동심원 형태로 이격 배치되는 복수 개의 제1 노즐을 포함하는, 기판처리장치.
According to paragraph 3,
The first nozzle member includes a plurality of first nozzles spaced apart in a concentric circle with respect to the center of the heating plate.
제4항에 있어서,
상기 제1 공급라인은 상기 상부 챔버의 내부에서 상기 가열 플레이트이 중심을 기준으로 나선형태로 연장되며 각각의 상기 제1 노즐에 연결되는 제1 유로 및 상기 제1 유로에 연결되며 상기 상부 챔버의 가장자리로 연장되어 상기 상부 챔버 외부의 냉각액을 공급하는 공급배관에 연결되는 제2 유로를 포함하는, 기판처리장치.
According to clause 4,
The first supply line extends in a spiral shape around the center of the heating plate inside the upper chamber and is connected to a first flow path connected to each of the first nozzles and to the edge of the upper chamber. A substrate processing apparatus comprising a second flow path that extends and is connected to a supply pipe that supplies cooling liquid outside the upper chamber.
제4항에 있어서,
상기 제1 공급라인은 상기 상부 챔버의 상단에 결합되며 각각의 상기 제1 노즐에 연결되는 복수 개의 제1 연결배관 및 각각의 상기 제1 연결배관을 서로 연결하며 상기 제1 연결배관으로 상기 냉각액을 공급하는 합류관을 포함하는, 기판처리장치.
According to clause 4,
The first supply line is coupled to the top of the upper chamber, connects a plurality of first connection pipes connected to each first nozzle, and each of the first connection pipes, and supplies the coolant through the first connection pipe. A substrate processing device comprising a supply confluence pipe.
제6항에 있어서,
일측에 상기 합류관의 상류단이 연결되는 매리폴드 및 상기 매리폴드의 타측에 각각 연결되어 상기 냉각액을 공급하는 냉각액 공급원에 연결되는 냉각액 공급관 및 공정가스를 공급하는 공정가스 공급원에 연결되는 공정가스 공급관을 더 포함하고, 상기 냉각액 공급관 및 상기 공정가스 공급관은 개폐 밸브에 의해 선택적으로 상기 합류관으로 상기 냉각액 또는 상기 공정가스를 공급하는, 기판처리장치.
According to clause 6,
A marifold connected to one side of the upstream end of the confluence pipe, a coolant supply pipe connected to a coolant supply pipe that supplies the coolant and a process gas supply pipe connected to the other side of the marifold, respectively, and a process gas supply pipe that supplies process gas. The substrate processing apparatus further includes, wherein the coolant supply pipe and the process gas supply pipe selectively supply the coolant or the process gas to the confluence pipe by an opening/closing valve.
제1항에 있어서, 상기 하부 챔버는 상기 가열 플레이트의 하부에 냉각기체 유동공간이 형성되고, 상기 제2 냉각부는 상기 하부 챔버의 저면에 배치되어 상기 냉각기체 유동공간 내에서 상기 가열 플레이트의 하부를 향해 상기 냉각기체를 분사하는 제2 노즐부재 및 상기 제2 노즐부재에 연결되어 상기 냉각기체를 공급하는 냉각기체 공급라인을 포함하는, 기판처리장치.The method of claim 1, wherein the lower chamber has a cooling gas flow space formed at the bottom of the heating plate, and the second cooling unit is disposed on the bottom of the lower chamber to cool the lower part of the heating plate within the cooling gas flow space. A substrate processing apparatus comprising: a second nozzle member for spraying the cooling gas toward the cooling gas; and a cooling gas supply line connected to the second nozzle member to supply the cooling gas. 상부가 개방되며 내부에 냉각기체 유동공간이 형성되는 하부 챔버;
상기 하부 챔버와 개폐 가능하게 결합되며 기판을 열처리하는 처리공간을 구성하는 상부 챔버;
상기 하부 챔버의 상부에 배치되며, 상부에 안착되는 상기 기판을 가열하는 가열 플레이트;
상기 상부 챔버의 내측 상부면에 배치되며 상기 처리공간으로 상기 가열 플레이트의 상부의 중심영역을 향해 냉각액을 분사하는 제1 노즐부재를 포함하 제1 냉각부; 및
상기 하부 챔버의 저면에 배치되며 상기 냉각 기체 유동공간 내에서 상기 가열 플레이트의 하부를 향해 상기 냉각 기체를 분사하는 제2 노즐부재를 포함하는 제2 냉각부;를 포함하는, 기판처리장치.
a lower chamber whose upper part is open and where a cooling gas flow space is formed;
an upper chamber that is openably coupled to the lower chamber and constitutes a processing space for heat treating a substrate;
a heating plate disposed on the upper part of the lower chamber and heating the substrate seated on the upper part;
a first cooling unit disposed on an inner upper surface of the upper chamber and including a first nozzle member that sprays cooling liquid into the processing space toward a central area of the upper portion of the heating plate; and
A second cooling unit disposed on the bottom of the lower chamber and including a second nozzle member that sprays the cooling gas toward the lower part of the heating plate within the cooling gas flow space.
제9항에 있어서, 상기 제1 노즐부재는 공정가스를 공급하는 공정가스 공급원에 연결되어 선택적으로 상기 냉각액 또는 상기 공정가스를 상기 처리공간으로 공급하도록 구성된, 기판처리장치.The substrate processing apparatus of claim 9, wherein the first nozzle member is connected to a process gas supply source that supplies process gas and is configured to selectively supply the coolant or the process gas to the processing space.
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