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KR102709498B1 - Substrate treating apparatus - Google Patents

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KR102709498B1
KR102709498B1 KR1020220165069A KR20220165069A KR102709498B1 KR 102709498 B1 KR102709498 B1 KR 102709498B1 KR 1020220165069 A KR1020220165069 A KR 1020220165069A KR 20220165069 A KR20220165069 A KR 20220165069A KR 102709498 B1 KR102709498 B1 KR 102709498B1
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송수정
나경훈
강선미
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판의 처리 공정이 행해지는 내부 공간을 공정 챔버로 형성하는 챔버 바디와; 상기 챔버 바디 내에 배치되어 상기 기판을 지지하는 기판 거치부와, 기판 거치부로부터 하방으로 연장된 구동축을 구비한 기판 지지대와; 상기 기판 지지대로부터 하방으로 연장되고 상하 방향으로 구동되면서 상기 기판 지지대를 상하 이동시키는 구동축과; 상기 공정 챔버 내의 상기 공정 가스를 외부로 배출하는 배출 통로를 형성하는 배기부와; 상기 구동축의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어 상기 공정 챔버와 연통되면서 외기와 차단하는 가변 공간을 형성하는 벨로우즈와; 상기 가변 공간으로 제거 가스를 분사하는 가스 공급구와; 상기 가변 공간으로부터 가스를 배출하는 가스 배출구를; 포함하여 구성되어, 벨로우즈에 의하여 둘러싸인 가변 공간으로 유입된 파티클을 가스 공급구로부터 분사된 제거 가스와 함께 가스 배출구를 통해 배출시킴으로써, 가변 공간에 잔류하는 파티클이 공정 챔버로 유입되면서 기판 처리 공정 중에 파티클에 의한 처리 품질이 저하되는 것을 억제하는 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention relates to a substrate processing device, and provides a substrate processing device comprising: a chamber body forming an internal space as a process chamber in which a substrate processing process is performed; a substrate support having a substrate holder disposed within the chamber body and supporting the substrate, and a driving shaft extending downward from the substrate holder; a driving shaft extending downward from the substrate support and moving the substrate support up and down while being driven in an up and down direction; an exhaust section forming an exhaust passage for discharging the process gas within the process chamber to the outside; a bellows formed in a corrugated pipe shape that folds and unfolds according to the up and down movement of the drive shaft, thereby forming a variable space that is connected to the process chamber and is blocked from the outside air; a gas supply port for injecting a removal gas into the variable space; and a gas discharge port for discharging gas from the variable space; The substrate processing device is configured to suppress deterioration of processing quality due to particles during a substrate processing process by discharging particles introduced into the variable space surrounded by the bellows together with the removal gas injected from the gas supply port through the gas discharge port, thereby preventing particles remaining in the variable space from being introduced into the process chamber.

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE TREATING APPARATUS} {SUBSTRATE TREATING APPARATUS}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 챔버 내에서 발생된 파티클에 의하여 기판의 처리 공정 중에 발생되는 불량률을 낮추는 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing device, and more specifically, to a substrate processing device that reduces the defect rate caused during a substrate processing process due to particles generated within a process chamber.

반도체를 제조하는 핵심 공정 중에는, 웨이퍼(W)를 공정 챔버(110c) 내에 위치시키고, 공정 챔버(110c) 내에 플라즈마를 발생시켜 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD, Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)이나, 식각(etching), 세정, ALD, 스퍼터(Sputter) 등의 처리 공정이 포함되어 있다. Among the core processes for manufacturing semiconductors, a wafer (W) is placed in a process chamber (110c), and plasma is generated in the process chamber (110c) to perform processing such as plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), etching, cleaning, ALD, and sputtering.

이와 같은 처리 공정이 행해지는 기판 처리 장치(9)는, 하나의 기판(W)에 대한 처리 공정이 행해지도록 구성될 수도 있으며, 도1에 예시된 바와 같이, 제1처리유닛(9A)과 제2처리유닛(9B)이 함께 구비되어 동시에 2개의 기판(W)에 대한 처리 공정이 행해지도록 구성될 수도 있다. 편의상, 이하에서는 공정 챔버(110c)가 다수 구비되어 동시에 복수의 기판의 처리 공정이 행해지는 구성의 기판 처리 장치(9)를 예로 들어 설명하기로 한다. The substrate processing device (9) in which such a processing process is performed may be configured to perform the processing process for one substrate (W), and as illustrated in Fig. 1, the first processing unit (9A) and the second processing unit (9B) may be provided together so that the processing processes for two substrates (W) are performed simultaneously. For convenience, the substrate processing device (9) configured to perform the processing processes for multiple substrates simultaneously by providing a plurality of process chambers (110c) will be described below as an example.

도1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(9)는, 외부와 밀폐된 공정 챔버(11c, 21c)을 형성하는 챔버 바디(11)와, 챔버 바디(11)의 내부에서 기판(W)을 지지하는 기판 지지대(12)와, 기판 지지대(12)의 상측에 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드(13)를 포함하여 구성된다. As shown in Fig. 1, the substrate processing device (9) is configured to include a chamber body (11) forming a process chamber (11c, 21c) sealed from the outside, a substrate support (12) supporting a substrate (W) inside the chamber body (11), and a shower head (13) supplying process gas to the upper side of the substrate support (12).

기판 지지대(12)는 하단부에 넓은 단면의 확장 단면 부재(12a)가 결합되어, 챔버 바디(11)의 저면과 이동 몸체(12a)의 사이에는 벨로우즈(17)를 형성하여, 기판 지지대(12)가 구동부(M)에 의하여 상하 방향(12d)으로 이동하더라도, 챔버 바디(11)의 공정 챔버(11c, 21c)이 진공 상태로 유지될 수 있도록 한다. 도면중 미설명 부호인 17a는 벨로우즈(17)를 고정 설치하기 위한 고정링이다. 이에 따라, 기판 지지대(12)의 상하 이동에 따라 벨로우즈(17)로 둘러싸인 공간은 체적이 변화하는 가변 공간(77)으로 형성된다. The substrate support (12) is formed by a wide cross-section expanded cross-section member (12a) coupled to the lower portion, forming a bellows (17) between the bottom surface of the chamber body (11) and the moving body (12a), so that even if the substrate support (12) is moved up and down (12d) by the driving unit (M), the process chambers (11c, 21c) of the chamber body (11) can be maintained in a vacuum state. In the drawing, an unexplained symbol 17a is a fixing ring for fixing the bellows (17). Accordingly, the space surrounded by the bellows (17) according to the up and down movement of the substrate support (12) is formed as a variable space (77) whose volume changes.

기판 지지대(12)가 하측으로 이동한 상태에서 기판(W)이 챔버 바디(11)로 공급되어 기판 지지대(12)에 기판(W)이 거치된 상태에서, 처리가스 공급부(15)로부터 공정 가스가 공급(51)되어 샤워 헤드(13)를 통해 기판의 상측에 공정 가스를 공급하고, 이와 동시에 상부 전극에 RF전력을 인가하여 플라즈마를 기판 상측에 발생시켜 기판의 처리 공정이 행해진다. With the substrate support (12) moved downward, the substrate (W) is supplied to the chamber body (11), and with the substrate (W) placed on the substrate support (12), process gas is supplied (51) from the processing gas supply unit (15) to supply the process gas to the upper side of the substrate through the shower head (13), and at the same time, RF power is applied to the upper electrode to generate plasma on the upper side of the substrate, thereby performing the substrate processing process.

기판의 처리 공정 중에 공급되는 공정 가스는 챔버 바디(11)의 둘레에 다수 배치된 펌핑 구멍(14a)을 거처 펌핑 채널(14)을 통해 배출 통로(40)를 통해 외부로 배출된다. 배출 통로(40)는 각 챔버 바디(11)에 각각 연결되도록 구성될 수도 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 각 챔버 바디(11)로부터 공통의 배출 통로(40)를 형성할 수도 있다. The process gas supplied during the substrate treatment process passes through a plurality of pumping holes (14a) arranged around the periphery of the chamber body (11) and is discharged to the outside through a discharge passage (40) via a pumping channel (14). The discharge passage (40) may be configured to be individually connected to each chamber body (11), and may form a common discharge passage (40) from each chamber body (11) as shown in the drawing.

상기와 같이 구성된 기판 처리 장치(9)에서는, 기판의 유출입 과정에서 외부로부터 챔버 바디(11)의 내부로 유입되는 미세한 이물질과, 기판의 처리 공정 중에 미세한 분말 형태로 생성되는 파우더 등의 파티클(66)로 인하여, 챔버 바디(11)의 내부에는 파티클(66)이 잔류하는 상태가 된다. 그리고, 기판의 처리 공정 중에 펌핑 채널(14)을 통해 파티클(66)은 배출 통로(40)로 배출된다.In the substrate processing device (9) configured as described above, particles (66) remain inside the chamber body (11) due to fine foreign substances flowing into the interior of the chamber body (11) from the outside during the inflow/outflow process of the substrate, and particles such as powder (66) generated in the form of fine powder during the substrate processing process. Then, during the substrate processing process, the particles (66) are discharged to the discharge passage (40) through the pumping channel (14).

그리고, 챔버 바디(11)에 유입되거나 생성된 파티클(66)의 일부는 기판 지지대(12)의 중심 기둥과의 사이 틈새(cc)를 통해 벨로우즈(17)로 둘러싸인 가변 공간(77)으로 유입되며, 가변 공간(77)으로 유입된 파티클(66)은 지그재그 형태로 접혀진 벨로우즈(17)의 사이 공간에 잔류하거나 가변 공간(77)의 바닥면에 쌓이게 된다. And, some of the particles (66) introduced or generated in the chamber body (11) are introduced into a variable space (77) surrounded by a bellows (17) through a gap (cc) between the central pillar of the substrate support (12), and the particles (66) introduced into the variable space (77) remain in the space between the bellows (17) folded in a zigzag shape or accumulate on the bottom surface of the variable space (77).

그러나, 챔버 바디(11)의 공정 챔버(11c, 21c)이 가변 공간(77)과 연결되어 있고, 기판 처리 공정이 행해지는 동안에 챔버 바디(11)에 가스 유동이 발생되면서, 가변 공간(77)에 잔류하는 파티클(66)이 챔버 바디(11)의 공정 챔버(11c, 21c)으로 유입되면서 기판의 처리 공정을 저해하는 문제가 야기된다. However, since the process chamber (11c, 21c) of the chamber body (11) is connected to the variable space (77), and gas flow occurs in the chamber body (11) while the substrate processing process is being performed, a problem occurs in which particles (66) remaining in the variable space (77) flow into the process chamber (11c, 21c) of the chamber body (11), thereby hindering the substrate processing process.

따라서, 가변 공간(77)에 잔류하는 파티클(66)을 제거하는 다양한 방법이 모색되었지만, 가변 공간(77)에 유입된 파티클(66)을 완전히 제거하는 방안이 비효율적이어서, 가변 공간(77)에 파티클이 여전히 잔류하게 되고, 이로 인하여 기판의 처리 품질이 저하되는 문제를 여전히 안고 있었다.Accordingly, various methods have been sought to remove particles (66) remaining in the variable space (77), but the method of completely removing particles (66) that have entered the variable space (77) is inefficient, so particles still remain in the variable space (77), and the problem of deteriorating the processing quality of the substrate still remains.

전술한 배경 기술은 본 발명과 대비하기 위한 구성을 설명한 것이며, 본 발명의 출원일 이전에 공지된 문제점이나 공지 기술을 의미하는 것은 아니다. The background art described above is intended to explain a configuration for comparison with the present invention, and does not imply any known problems or known techniques prior to the filing date of the present invention.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치에서 기판 지지대의 상하 이동을 위하여 벨로우즈에 둘러싸인 가변 공간에 잔류하는 파티클을 완전히 제거하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve the above problems, and aims to completely remove particles remaining in a variable space surrounded by a bellows for the purpose of moving a substrate supporter up and down in a substrate processing device using plasma.

이를 통해, 본 발명은 기판의 처리 공정의 신뢰성을 높이는 것을 목적으로 한다.Through this, the present invention aims to increase the reliability of the substrate processing process.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 기판의 처리 공정이 행해지는 내부 공간을 공정 챔버로 형성하는 챔버 바디와; 상기 챔버 바디 내에 배치되어 상기 기판을 지지하는 기판 거치부와, 기판 거치부로부터 하방으로 연장된 구동축을 구비한 기판 지지대와; 상기 기판 지지대로부터 하방으로 연장되고 상하 방향으로 구동되면서 상기 기판 지지대를 상하 이동시키는 구동축과; 상기 공정 챔버 내의 상기 공정 가스를 외부로 배출하는 배출 통로를 형성하는 배기부와; 상기 구동축의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어 상기 공정 챔버와 연통되면서 외기와 차단하는 가변 공간을 형성하는 벨로우즈와; 상기 가변 공간으로 제거 가스를 분사하는 가스 공급구와; 상기 가변 공간으로부터 가스를 배출하는 가스 배출구를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a substrate processing device comprising: a chamber body forming an internal space as a process chamber in which a substrate processing process is performed; a substrate support having a substrate holder disposed within the chamber body and supporting the substrate, and a driving shaft extending downward from the substrate holder; a driving shaft extending downward from the substrate support and moving the substrate support up and down while being driven in an up and down direction; an exhaust section forming an exhaust passage for discharging the process gas within the process chamber to the outside; a bellows formed in a corrugated pipe shape that folds and unfolds according to the up and down movement of the driving shaft, and forming a variable space communicating with the process chamber and blocking it from the outside air; a gas supply port for injecting a removal gas into the variable space; and a gas discharge port for discharging gas from the variable space.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '공정 가스'라는 용어는 공정 챔버 내에서 처리 공정이 행해지기 위하여 공급되는 가스를 통칭하는 것으로 정의한다. 예를 들어, 공정 가스는 기판의 표면에 증착막을 형성하는 소스 가스와, 소스 가스를 운반하는 캐리어 가스와, 플라즈마 형성을 위하여 공급되는 가스와, 퍼지 가스 등을 모두 통칭한다. The term 'process gas' described in this specification and claims is defined as a general term for gas supplied to perform a processing process within a process chamber. For example, the process gas is a general term for a source gas that forms a deposition film on the surface of a substrate, a carrier gas that carries the source gas, a gas supplied to form plasma, a purge gas, etc.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '제거 가스'라는 용어는 가스 공급구를 통해 가변 공간의 내부로 공급되는 가스를 지칭하는 것으로 정의한다. The term 'removed gas' as used in this specification and claims is defined to refer to gas supplied into the interior of the variable space through a gas supply port.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '파티클'라는 용어는 기판의 처리 공정 중에 발생된 파우더나 외부로부터 불가피하게 유입된 미세 입자 등을 모두 통칭하는 것으로 정의한다. The term 'particle' described in this specification and claims is defined to collectively refer to all powders generated during the substrate processing process and fine particles inevitably introduced from the outside.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '벨로우즈(bellows)'라는 용어는 주름에 의하여 접혀지거나 펼쳐지는 것에 의해 내부 공간을 밀봉 상태로 유지하면서 줄이거나 늘리는 구성 요소를 지칭하는 것으로 정의한다. The term 'bellows' as used in this specification and claims is defined to refer to a component that shrinks or expands while maintaining an internal space in a sealed state by folding or unfolding by means of pleats.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 공정 챔버의 하측에서 벨로우즈에 의하여 둘러싸인 가변 공간으로 유입된 파티클을 가스 공급구로부터 분사된 제거 가스와 함께 가스 배출구를 통해 배출시킴으로써, 가변 공간에 잔류하는 파티클이 공정 챔버로 유입되면서 기판 처리 공정 중에 비산되어 부유하는 파티클이 기판에 부착되어 기판의 처리 품질이 저하되는 것을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention can obtain the advantageous effect of suppressing particles remaining in the variable space from being scattered and floating during a substrate processing process by introducing particles into a variable space surrounded by a bellows from the lower side of a process chamber through a gas discharge port together with a removal gas injected from a gas supply port, thereby preventing particles from being attached to the substrate and lowering the processing quality of the substrate as the particles remaining in the variable space are introduced into the process chamber.

무엇보다도, 본 발명은, 벨로우즈로 둘러싸인 가변 공간에 상측에서 하측으로 회오리 성분을 갖도록 제거 가스를 분사함으로써, 벨로우즈의 접히는 부분에 잔류하는 파티클이 수평 방향 성분을 갖는 회오리 유동과 함게 부유하여 가스 배출구로 배출시킴으로써, 가변 공간에 잔류하는 파티클을 보다 완전하게 제거하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Above all, the present invention can obtain the advantageous effect of more completely removing particles remaining in the variable space by injecting a removal gas so as to have a vortex component from upper to lower in a variable space surrounded by a bellows, thereby causing particles remaining in a folded portion of the bellows to float together with the vortex flow having a horizontal component and to be discharged through a gas discharge port.

도1은 종래의 기판 처리 장치의 구성을 도시한 종단면도,
도2는 도1의 'A'부분의 확대도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 종단면도,
도4는 도3의 'B'부분의 확대도,
도5는 도4의 절단선 X-X에 따른 횡단면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional substrate processing device.
Figure 2 is an enlarged view of part 'A' of Figure 1.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a substrate processing device according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is an enlarged view of the 'B' portion of Figure 3.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along the cutting line XX of Figure 4.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a substrate processing device (100) according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, in describing the present invention, a specific description of known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 도3에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 처리 공정이 행해지는 공정 챔버(110c)를 형성하는 챔버 바디(110)와, 공정 챔버(110c)의 내부에 기판(W)을 거치시키는 기판 지지대(120)와, 챔버 바디(110)의 상측에 설치되어 공정 가스를 공급하고 RF 에너지를 공급하는 가스 공급부(130)와, 공정 챔버(110c)의 내부로 공급된 공정 가스를 외부로 배출시키는 배기부(140)와, 기판 지지대(120)의 상하 이동을 허용하면서도 공정 챔버(110c)를 외기와 차단된 밀봉 상태로 유지하도록 접힘 가능한 벨로우즈(171)를 구비한 벨로우즈 조립체(170)와, 상기 벨로우즈 조립체(170)를 포함하여 구성된다. A substrate processing device (100) according to one embodiment of the present invention, as illustrated in FIG. 3, comprises a chamber body (110) forming a process chamber (110c) in which a process of processing a substrate (W) is performed, a substrate support (120) for placing a substrate (W) inside the process chamber (110c), a gas supply unit (130) installed on the upper side of the chamber body (110) to supply a process gas and supply RF energy, an exhaust unit (140) for discharging the process gas supplied into the process chamber (110c) to the outside, a bellows assembly (170) having a foldable bellows (171) for allowing the substrate support unit (120) to move up and down while maintaining the process chamber (110c) in a sealed state blocked from the outside air, and the bellows assembly (170).

.기판 처리 장치(100)는, 하나의 기판(W)에 대한 처리 공정이 행해지는 제1처리유닛(100A)과, 또 다른 하나의 기판(W)에 대한 처리 공정이 행해지는 제2처리유닛(100B)이 나란이 배치되며, 각 처리 유닛(100A, 100B)에 형성된 펌핑 채널(142)을 통해 공통의 배출 통로(143)로 가스 등이 배출된다. . The substrate processing device (100) comprises a first processing unit (100A) in which a processing process for one substrate (W) is performed, and a second processing unit (100B) in which a processing process for another substrate (W) is performed, arranged side by side, and gas, etc. is discharged to a common discharge passage (143) through a pumping channel (142) formed in each processing unit (100A, 100B).

상기 챔버 바디(110)는 외기와 차단된 내부 공간을 공정 챔버(110c)로 형성하여, 기판(W)의 처리 공정이 행해지는 동안에 공정 챔버(110c)의 압력을 일정하게 유지한다. 챔버 바디(110)의 공정 챔버(110c)에는 내부의 기체를 외부로 강제 배출시키는 흡입 펌프(미도시)가 연결 설치되어, 기판(W)의 식각이나 증착 등의 처리 공정 중에 공정 챔버(110c)의 압력이 대기압보다 낮은 상태로 조절될 수 있다.The chamber body (110) above forms an internal space, which is blocked from the outside air, as a process chamber (110c), so that the pressure of the process chamber (110c) is maintained at a constant level while the processing process of the substrate (W) is performed. A suction pump (not shown) that forcibly discharges internal gas to the outside is connected and installed in the process chamber (110c) of the chamber body (110), so that the pressure of the process chamber (110c) can be adjusted to be lower than the atmospheric pressure during the processing process, such as etching or deposition, of the substrate (W).

도면에 도시되지 않았지만, 챔버 바디(110)에는 장방형 또는 원반 형태인 기판(W)을 유입하거나 배출하기 위한 슬릿 형태의 통로(미도시)가 마련된다.Although not shown in the drawing, a slit-shaped passage (not shown) is provided in the chamber body (110) for introducing or discharging a rectangular or disc-shaped substrate (W).

상기 기판 지지대(120)는, 공정 챔버(110c)로 유입된 기판을 거치하도록 넓은 단면으로 형성된 기판 거치대(121)와, 기판 거치대(121)의 중앙부로부터 하방으로 연장된 구동축(122)으로 이루어진다. The above substrate support (120) is composed of a substrate holder (121) formed with a wide cross-section to hold a substrate introduced into a process chamber (110c), and a driving shaft (122) extending downward from the center of the substrate holder (121).

기판 거치대(121)는 공정 챔버(110c) 내에서 증착이나 식각 등의 처리 공정이 행해지는 동안에 기판(W)을 상면에 거치시키며, 기판(W)의 온도를 처리 공정에 적합한 온도 범위로 유지되도록 가열하는 히터가 구비된다. 기판 거치대(121)는 상면이 전체적으로 평탄한 표면으로 형성될 수도 있지만, 기판의 저면 가장자리 또는 기판의 저면 일부를 지지하는 형상으로 형성될 수도 있다. The substrate holder (121) holds the substrate (W) on its upper surface while a processing process such as deposition or etching is performed in the process chamber (110c), and is equipped with a heater that heats the substrate (W) to maintain the temperature in a temperature range suitable for the processing process. The substrate holder (121) may be formed as a surface whose upper surface is entirely flat, but may also be formed in a shape that supports the bottom edge of the substrate or a portion of the bottom surface of the substrate.

구동축(122)은 구동부(M)에 의하여 상하 방향(120d)으로 이동 가능하게 설치되어, 챔버 바디(110)의 내부로 기판이 유입되거나 유출될 때에는 하방 이동하였다가, 기판 처리 공정을 위하여 미리 정해진 높이로 상방 이동하여, 가스 공급부(130)와 기판(W)의 사이 간격을 미리 정해진 간격으로 설정할 수 있도록 구성된다. The drive shaft (122) is installed so as to be movable in the up-and-down direction (120d) by the drive unit (M), and moves downward when the substrate is fed into or discharged from the inside of the chamber body (110), and then moves upward to a predetermined height for the substrate processing process, so that the gap between the gas supply unit (130) and the substrate (W) can be set to a predetermined gap.

구동축(122)의 하단부에는 넓은 단면의 확장 단면 부재(123)가 결합되어, 챔버 바디(110)의 저면과의 사이에 벨로우즈 조립체(170)가 설치될 수 있도록 한다. 확장 단면 부재(123)의 중앙부에는 하방으로 연장된 연장 부재(124)가 구비되어, 구동부(M)의 상하 이동 구동력이 연장 부재(124)를 매개로 기판 지지대(120)에 전달된다. A wide cross-sectional extension member (123) is coupled to the lower end of the driving shaft (122) so that a bellows assembly (170) can be installed between it and the lower surface of the chamber body (110). An extension member (124) extending downward is provided at the center of the extension member (123), so that the driving force for the up and down movement of the driving unit (M) is transmitted to the substrate support (120) via the extension member (124).

상기 가스 공급부(130)는 챔버 바디(110)의 상측에 설치되어, 공정가스 공급부(135)로부터 공정 가스를 공급(51)받아 공정 챔버(110c)의 내부로 공정 가스를 공급한다. 예를 들어, 가스 공급부(130)는 넓은 면적에 걸쳐 균일한 양의 공정 가스를 공급하기 위한 샤워 헤드의 형태로 형성될 수 있다. The above gas supply unit (130) is installed on the upper side of the chamber body (110), receives process gas (51) from the process gas supply unit (135), and supplies the process gas into the interior of the process chamber (110c). For example, the gas supply unit (130) may be formed in the form of a shower head for supplying a uniform amount of process gas over a wide area.

가스 공급부(130)는 전기 전도성 재질로 형성되어 RF 전원공급부(미도시)로부터 RF전력을 공급받는 상부 전극의 역할을 함께 할 수도 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 가스 공급부(130)와 별개로 상부 전극이 공정 챔버(110c)의 상측에 배치되도록 구성될 수도 있다. 이 때, 상부 전극에 공급되는 RF 전력은 13.56 MHz 의 주파수로 사용되는 것이 일반적이지만, 이보다 높은 주파수의 RF 전력을 공급하여 공정 챔버(110c)에서 발생되는 플라즈마의 밀도를 높여 공정 효율을 향상시킬 수도 있다. The gas supply unit (130) may be formed of an electrically conductive material and may also serve as an upper electrode that receives RF power from an RF power supply unit (not shown). However, the present invention is not limited thereto, and the upper electrode may be configured to be placed on the upper side of the process chamber (110c) separately from the gas supply unit (130). At this time, the RF power supplied to the upper electrode is generally used at a frequency of 13.56 MHz, but RF power having a higher frequency may be supplied to increase the density of plasma generated in the process chamber (110c), thereby improving process efficiency.

상기 배기부(140)는, 공정 챔버(110c)의 횡단면 둘레에 다수 이격 분포된 펌핑 구멍(141)과, 공정 챔버(110c)의 횡단면을 감싸고 펌핑 구멍(141)과 연통하는 펌핑 채널(142)과, 펌핑 채널(142)과 연통되어 바깥으로 연장된 배출 통로(143)를 포함한다. The above exhaust section (140) includes a plurality of pumping holes (141) spaced apart and distributed around the cross-section of the process chamber (110c), a pumping channel (142) surrounding the cross-section of the process chamber (110c) and communicating with the pumping holes (141), and an exhaust passage (143) communicating with the pumping channel (142) and extending outward.

도3에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(100)에 2개 이상의 공정 챔버(110c)가 복수로 배치되는 경우에는, 배출 통로(143)는 2개 이상의 공정 챔버(110c)로부터 펌핑 구멍(141)을 통해 배출된 가스를 모아 배출시키도록 구성될 수 있다. 배출 통로(143)에는 배출 펌프(V)에 의하여 부압이 인가됨으로써, 각 공정 챔버(110c)로부터 펌핑 구멍(141)을 통해 가스의 배출 효율을 높인다. As illustrated in FIG. 3, when two or more process chambers (110c) are arranged in a plurality in the substrate processing device (100), the discharge passage (143) may be configured to collect and discharge gas discharged through the pumping holes (141) from two or more process chambers (110c). A negative pressure is applied to the discharge passage (143) by the discharge pump (V), thereby increasing the discharge efficiency of gas from each process chamber (110c) through the pumping holes (141).

상기 벨로우즈 조립체(170)는, 챔버 바디(110)의 저면에 고정되는 상부 링(172)과, 기판 지지대(120)의 확장 단면 부재(123)의 상면에 고정되는 하부 링(173)과, 상단부가 상부 링(172)에 결합되고 하단부가 하부 링(173)에 결합되며 내화성이 우수한 재질로 접힘 가능한 주름관 형태의 벨로우즈(171)를 포함하여 구성된다.The above bellows assembly (170) is configured to include an upper ring (172) fixed to the lower surface of the chamber body (110), a lower ring (173) fixed to the upper surface of an extended cross-sectional member (123) of a substrate support (120), and a bellows (171) in the form of a foldable corrugated tube made of a material with excellent fire resistance, the upper end of which is coupled to the upper ring (172) and the lower end of which is coupled to the lower ring (173).

즉, 벨로우즈(171)의 상단은 상부 링(172)에 고정되고, 벨로우즈(171)의 하단은 구동축(122)에 결합된 하부 링(173)에 고정되어, 구동축(40)이 하방으로 이동하여 상부 링(172)와 하부 링(173)의 간격이 멀어지면 벨로우즈(171)가 펼쳐지고, 구동축(40)이 상방으로 이동하여 상부 링(172)와 하부 링(173)의 간격이 작아지면 벨로우즈(171)가 접혀지는 것에 의해 구동축(40)의 상하 이동을 허용하면서 공정 챔버(110c)의 밀폐 상태를 벨로우즈(171)에 의해 둘러싸인 가변 공간(S1)에 의하여 유지한다. That is, the upper end of the bellows (171) is fixed to the upper ring (172), and the lower end of the bellows (171) is fixed to the lower ring (173) coupled to the drive shaft (122), so that when the drive shaft (40) moves downward and the gap between the upper ring (172) and the lower ring (173) increases, the bellows (171) is unfolded, and when the drive shaft (40) moves upward and the gap between the upper ring (172) and the lower ring (173) decreases, the bellows (171) is folded, thereby allowing the drive shaft (40) to move up and down, while maintaining the sealed state of the process chamber (110c) by the variable space (S1) surrounded by the bellows (171).

이 때, 공정 챔버(110c) 내의 압력이 외기의 압력과 편차가 있더라도 파손되지 않도록, 벨로우즈(171)는 스텐레스 등의 고강성 재질로 형성되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the bellows (171) be formed of a high-strength material such as stainless steel so that it is not damaged even if the pressure inside the process chamber (110c) differs from the pressure of the outside air.

한편, 상부 링(172)에는 제거가스 공급원(G)과 연결되는 공급 배관(182)과 연결되어, 제거 가스를 가변 공간(S1)에 공급하는 가스 공급구(172i)가 관통 형성된다. 그리고, 하부 링(173)에는 배출 통로(143)와 연통하도록 연결된 연결 배관(190)이 연결되는 가스 배출구(173o)가 관통 형성된다. 이에 따라, 가스 공급구(172i)에 공급된 제거 가스의 일부 이상은 가스 배출구(173o)를 통해 배출되어, 가스 공급구(172i)로부터 가스 배출구(173o)까지 제거 가스가 통과하는 통과 유로가 형성된다.Meanwhile, a gas supply port (172i) is formed penetrating through the upper ring (172) and connected to a supply pipe (182) connected to a removal gas supply source (G) to supply the removal gas to the variable space (S1). In addition, a gas discharge port (173o) is formed penetrating through the lower ring (173) and connected to a connecting pipe (190) connected to communicate with the discharge passage (143). Accordingly, a portion or more of the removal gas supplied to the gas supply port (172i) is discharged through the gas discharge port (173o), thereby forming a passage through which the removal gas passes from the gas supply port (172i) to the gas discharge port (173o).

한편, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상부 링(172)의 가스 공급구(172)에는 제거 가스를 고압으로 분사하는 가스 분사체(180)가 설치될 수 있다. 이 때, 가스 분사체(180)의 토출구(180a)는 도5에 도시된 바와 같이, 가변 공간(S1)의 내부로 침투하여, 가변 공간(S1) 내에서 원하는 방향(d2)으로 보다 정확하게 제거 가스를 분사할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Meanwhile, according to a preferred embodiment of the present invention, a gas injector (180) that injects a removal gas at high pressure may be installed in the gas supply port (172) of the upper ring (172). At this time, as shown in FIG. 5, the discharge port (180a) of the gas injector (180) penetrates into the interior of the variable space (S1), thereby obtaining an effect of more accurately injecting the removal gas in a desired direction (d2) within the variable space (S1).

도5에 도시된 바와 같이, 가스 공급구(172i)로부터 가변 공간(S1)으로 유입되는 제거 가스는 가변 공간(S1)의 중심부(O)로부터 'L'로 표시된 거리만큼 이격된 편심 위치에서 접선 방향 성분을 갖도록 주입된다. 이를 통해, 벨로우즈(171)에 의하여 둘러싸인 가변 공간(S1) 내에는 구동축(122)을 감싸는 형태의 회오리 유동(99)이 유도되고, 도4에 도시된 바와 같이, 제거 가스의 회오리 유동(99)은 점진적으로 하측으로 회전하면서 유동하여, 하부 링(173)에 형성된 가스 배출구(173o)를 통해 가변 공간(S1)의 바깥으로 배출된다. As illustrated in FIG. 5, the removal gas flowing into the variable space (S1) from the gas supply port (172i) is injected so as to have a tangential component at an eccentric position spaced apart from the center (O) of the variable space (S1) by a distance indicated by 'L'. Through this, a vortex flow (99) surrounding the driving shaft (122) is induced within the variable space (S1) surrounded by the bellows (171), and as illustrated in FIG. 4, the vortex flow (99) of the removal gas gradually rotates downward and flows, and is discharged outside the variable space (S1) through the gas discharge port (173o) formed in the lower ring (173).

이를 통해, 벨로우즈(171)에 의하여 둘러싸인 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클(66)은 회오리 형태의 유동을 타고 함께 유동하여 가스 배출구(173o)로 배출됨에 따라, 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클(66)을 제거할 수 있다. 특히, 구동축(122)과 벨로우즈(171)의 사이의 환상(annular) 형태의 공간에서 회오리 유동을 형성하면, 하방으로의 유속에 비하여 수평 방향으로의 유속이 훨씬 더 크므로, 벨로우즈(171)의 접히는 부분(77e)에 끼어 있는 파티클(66)도 회오리 형태의 유동에 휩쓸리기 쉬워지므로, 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클(66)을 가스 배출구(173o)로 배출시켜 제거하는 효율을 매우 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Through this, the particles (66) remaining in the variable space (S1) surrounded by the bellows (171) flow together with the eddy-shaped flow and are discharged to the gas discharge port (173o), thereby removing the particles (66) remaining in the variable space (S1). In particular, when the eddy flow is formed in the annular space between the driving shaft (122) and the bellows (171), the horizontal flow velocity is much greater than the downward flow velocity, so that the particles (66) caught in the folding portion (77e) of the bellows (171) are also easily swept away by the eddy-shaped flow, thereby obtaining the advantageous effect of greatly increasing the efficiency of removing the particles (66) remaining in the variable space (S1) by discharging them to the gas discharge port (173o).

이를 위해, 도5에 도시된 바와 같이, 구동축(122)은 원형 단면으로 형성되고, 벨로우즈(171)는 원을 이루는 링 단면으로 형성되고, 구동축(122)은 벨로우즈(171)의 중심에 배치되어, 원주 방향으로의 단면이 일정하게 형성되어, 제거 가스의 회오리 형태의 유동이 일정하게 유도되도록 하는 것이 바람직하다.To this end, as shown in Fig. 5, the driving shaft (122) is formed with a circular cross-section, the bellows (171) is formed with a ring cross-section forming a circle, and the driving shaft (122) is preferably positioned at the center of the bellows (171) so that the cross-section in the circumferential direction is formed uniformly, thereby inducing a constant eddy-shaped flow of the removal gas.

이 때, 가스 공급구(172i)나 가스 공급체(180)로부터 가변 공간(S1)으로 유입되는 제거 가스는 기판의 처리 공정에 사용되는 공정 가스의 일부 가스로 사용된다. 예를 들어, 질소 가스 등이 사용될 수 있다. 이를 통해, 벨로우즈(171)에 둘러싸인 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클(66)을 제거하기 위해 공급된 제거 가스가 잔류하더라도, 제거 가스에 의하여 기판 처리 공정에 미치는 영향을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.At this time, the removal gas flowing into the variable space (S1) from the gas supply port (172i) or the gas supply body (180) is used as a part of the process gas used in the substrate processing process. For example, nitrogen gas or the like may be used. Through this, even if the removal gas supplied to remove particles (66) remaining in the variable space (S1) surrounded by the bellows (171) remains, it is possible to obtain an advantageous effect of minimizing the influence of the removal gas on the substrate processing process.

도면에 예시된 실시예에는, 노즐 형태의 가스 공급체(180)로 가변 공간(S1)에 제거 가스를 분사하는 구성이 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 가스 공급체(80)를 구비하지 않고, 상부 링(172)의 가스 공급구(172i)의 관통 방향을 가변 공간(S1)의 중심부(O)로부터 'L'로 표시된 거리만큼 이격된 편심 위치에서 접선 방향 성분을 갖도록 형성하는 것에 의해서도 이루어질 수 있다. In the embodiment illustrated in the drawing, a configuration is illustrated in which a gas supply body (180) in the form of a nozzle injects a removal gas into the variable space (S1), but the present invention is not limited thereto, and may also be achieved by not providing the gas supply body (80) and forming the penetration direction of the gas supply port (172i) of the upper ring (172) to have a tangential component at an eccentric position spaced apart from the center (O) of the variable space (S1) by a distance indicated by 'L'.

이 때, 가스 공급구(172i)는 가변 공간(S1)에 접근할 수록 점진적으로 관통 단면이 작아지게 형성되어, 가변 공간(S1)에서 분사되는 제거 가스의 유속을 보다 더 크게 유도하여, 가변 공간(S1) 내에서의 회오리 유동의 모멘텀을 형성할 수도 있다. At this time, the gas supply port (172i) is formed so that the penetration cross-section gradually becomes smaller as it approaches the variable space (S1), thereby inducing a larger flow rate of the removal gas injected from the variable space (S1), thereby forming a momentum of a vortex flow within the variable space (S1).

바람직하게는, 가스 공급구(172i)나 가스 공급체(180)는 하향 수평 방향으로 제거 가스를 가변 공간(S1) 내로 분사할 수 있다. 여기서, 수평면과 분사 방향의 각도는 다양하게 정해질 수 있으며, 예를 들어 3도 내지 30도로 설정될 수 있다. 이와 같이 제거 가스가 하향 경사지게 분사됨으로써, 제거 가스가 가스 배출구(173o)까지 모멘텀을 유지하면서 회오리 형태로 유동하면서, 벨로우즈(171)의 사이틈새(77e)에 낀 파티클(66)을 벨로우즈(171)의 표면으로부터 떼어내어 파티클의 제거 효율을 높일 수 있다.Preferably, the gas supply port (172i) or the gas supply body (180) can inject the removal gas into the variable space (S1) in a downward horizontal direction. Here, the angle between the horizontal plane and the injection direction can be variously determined, and can be set to, for example, 3 degrees to 30 degrees. By injecting the removal gas in a downward direction in this way, the removal gas flows in a vortex shape while maintaining momentum to the gas discharge port (173o), thereby removing particles (66) caught in the gap (77e) of the bellows (171) from the surface of the bellows (171), thereby increasing the particle removal efficiency.

이 뿐만 아니라, 제거 가스가 하향 수평 방향으로 분사되면, 제거 가스의 직접적인 유동이 존재하는 영역에 비하여 그 주변의 영역이 보다 압력이 높아진 상태가 된다. 따라서, 공정 챔버(110c)의 기체는 보다 낮은 압력의 가변 공간(S1)의 내부로 유입되면서, 공정 챔버(110c)에 잔류하는 파티클(66)도 함께 회오리 유동(99)에 휩쓸리게 이동시켜 가스 배출구(173o)를 통해 바깥으로 배출시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, when the removal gas is sprayed in a downward horizontal direction, the surrounding area becomes more pressurized than the area where the direct flow of the removal gas exists. Accordingly, the gas in the process chamber (110c) flows into the variable space (S1) of lower pressure, and the particles (66) remaining in the process chamber (110c) are also swept away by the eddy flow (99) and moved, thereby obtaining the effect of being discharged to the outside through the gas discharge port (173o).

한편, 벨로우즈(171)에 의해 둘러싸인 가변 공간(S1)에 제거 가스를 분사하여 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클을 제거하는 공정은, 공정 챔버(110c)에서 기판의 처리 공정이 행해지는 동안에도 행해질 수 있지만, 가변 공간(S1)에 분사하는 제거 가스에 의하여 공정 챔버(110c)의 유동이 영향받지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 벨로우즈(171)에 의해 둘러싸인 가변 공간(S1)에 제거 가스를 분사하여 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클을 제거하는 공정은 기판(W)에 대한 식각, 증착 등의 처리 공정이 행해지지 않는 동안에 행해지는 것이 바람직하다.Meanwhile, the process of removing particles remaining in the variable space (S1) by injecting a removal gas into the variable space (S1) surrounded by the bellows (171) can be performed even while the substrate processing process is performed in the process chamber (110c), but it is preferable that the flow of the process chamber (110c) is not affected by the removal gas injected into the variable space (S1). Therefore, the process of removing particles remaining in the variable space (S1) by injecting a removal gas into the variable space (S1) surrounded by the bellows (171) is preferably performed while the substrate (W) is not subject to a processing process such as etching or deposition.

그리고, 기판 지지대(120)가 상측으로 이동한 상태에서 가스 공급구(172i)로부터 제거 가스가 가변 공간(S1)으로 분사됨으로써, 벨로우즈(171)의 겹쳐지는 가장자리 부분(77e)이 벌어지면서 제거 가스의 유입이 원활해지므로, 벨로우즈(171)가 겹쳐지는 반경 끝단부(77e)에 잔류하는 파티클(66)의 제거 효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다.And, as the removal gas is injected from the gas supply port (172i) into the variable space (S1) while the substrate support (120) is moved upward, the overlapping edge portion (77e) of the bellows (171) opens, facilitating the introduction of the removal gas. Therefore, the effect of increasing the removal efficiency of particles (66) remaining at the overlapping radius end portion (77e) of the bellows (171) can be obtained.

가변 공간(S1)으로부터 가스 배출구(173o)를 통해 배출되는 파티클(66) 및 가스는 연결 배관(190)을 통해 배출 통로(143)로 이송(89)되고, 배출 통로(143)를 통해 외부로 배출된다.Particles (66) and gas discharged from the variable space (S1) through the gas discharge port (173o) are transported (89) to the discharge passage (143) through the connecting pipe (190) and discharged to the outside through the discharge passage (143).

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 제거 가스가 분사되는 가스 공급구(172i)와 제거 가스가 배출되는 가스 배출구(173o)는 상부 링(172)과 하부 링(173)에 각각 형성되지 아니하고, 벨로우즈(171)의 상부와 하부에 각각 형성될 수도 있다. 즉, 제거 가스가 공급되는 가스 공급구(172i)와 가스 배출구(173o)에 비하여 보다 높은 위치에 배치되는 것에 의해, 나선형 회오리 유동에 의해 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클(66)을 외부로 배출시킬 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the gas supply port (172i) through which the removal gas is injected and the gas discharge port (173o) through which the removal gas is discharged may not be formed in the upper ring (172) and the lower ring (173), respectively, but may be formed in the upper and lower portions of the bellows (171), respectively. That is, by being positioned at a higher position than the gas supply port (172i) through which the removal gas is supplied and the gas discharge port (173o), the particles (66) remaining in the variable space (S1) can be discharged to the outside by the spiral eddy flow.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 공정 챔버(110c)의 하측에서 벨로우즈(171)에 의하여 둘러싸인 가변 공간(S1)으로 유입된 파티클(66)을 가스 공급구(172i)로부터 분사된 제거 가스의 나선형 회오리 유동(99)에 의해 가변 공간(S1)의 벽면에 밀착된 파티클(66)을 떼어내고, 가변 공간(S1)의 하단부에 배치된 가스 배출구(173o)를 통해 배출시키는 것에 의하여, 벨로우즈의 접히는 부분(77e)과 그 밖의 다른 가변 공간(S1)에 잔류하는 파티클과, 구동축(122)과 챔버 바디(110)의 사이 틈새(cc)의 주변의 공정 챔버(110c)에 잔류하는 파티클을 일거에 가스 배출구(173o)를 통해 배출 통로(143)로 이송하여 제거함으로써, 기판 처리 공정 중에 파티클(66)이 비산되어 부유하면서 기판의 표면에 부착되어 기판 처리 품질이 저하되는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The present invention, configured as described above, removes particles (66) that have entered the variable space (S1) surrounded by the bellows (171) from the lower side of the process chamber (110c) by a spiral vortex flow (99) of a removal gas injected from a gas supply port (172i) and adhered to the wall surface of the variable space (S1), thereby discharging them through the gas discharge port (173o) arranged at the lower end of the variable space (S1), thereby removing particles remaining in the folding portion (77e) of the bellows and other variable spaces (S1), and particles remaining in the process chamber (110c) around the gap (cc) between the driving shaft (122) and the chamber body (110), thereby advantageously preventing particles (66) from being scattered and floating during the substrate processing process and from being attached to the surface of the substrate, thereby lowering the substrate processing quality. You can get results.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been exemplified above, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately modified within the scope described in the claims.

예를 들어, 도면에 예시된 실시예에서는, 기판 처리 장치(100)에는 2개 이상의 처리 유닛(100A, 100B)이 구비되어 동시에 복수의 기판의 처리 공정이 행해지는 구성을 예로 들었지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 하나의 처리 유닛으로만 이루어져 하나의 기판 처리 공정이 행해지는 구성도 본 발명의 범주에 속한다.For example, in the embodiment illustrated in the drawing, a configuration in which a substrate processing device (100) is equipped with two or more processing units (100A, 100B) to perform processing processes on multiple substrates simultaneously is exemplified, but the present invention is not limited thereto, and a configuration in which only one processing unit is configured to perform one substrate processing process also falls within the scope of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 기판 처리 장치 100A: 제1처리유닛
100B: 제2처리유닛 110: 챔버 바디
120: 기판 지지대 121: 기판 거치부
122: 구동축 130: 가스 공급부
140: 배기부 141: 펌핑 구멍
142: 펌핑 채널 143: 배출 통로
170: 벨로우즈 조립체 171: 벨로우즈
172: 상부링 172i: 가스 공급구
173: 하부링 173o: 가스 배출구
180: 가스 분사체 190: 연결 통로
M: 구동부 G: 제거가스 공급원** Explanation of symbols for major parts of the drawing **
100: Substrate processing device 100A: First processing unit
100B: Second processing unit 110: Chamber body
120: Substrate support 121: Substrate holder
122: Drive shaft 130: Gas supply
140: Exhaust 141: Pumping hole
142: Pumping channel 143: Discharge passage
170: Bellows assembly 171: Bellows
172: Upper ring 172i: Gas supply port
173: Lower ring 173o: Gas outlet
180: Gas jet 190: Connecting passage
M: Drive unit G: Removal gas supply source

Claims (14)

기판의 처리 공정이 행해지는 내부 공간을 공정 챔버로 형성하는 챔버 바디와;
상기 공정 챔버에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부와;
상기 챔버 바디 내에 배치되어 상기 기판을 지지하는 기판 거치부와, 기판 거치부로부터 하방으로 연장된 구동축을 구비한 기판 지지대와;
상기 공정 챔버 내의 상기 공정 가스를 외부로 배출하는 배출 통로를 형성하는 배기부와;
상기 구동축의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어 상기 공정 챔버와 연통되면서 외기와 차단하는 가변 공간을 형성하는 벨로우즈와;
상기 가변 공간으로 제거 가스를 공급하는 가스 공급구와;
상기 가변 공간으로부터 가스를 배출하는 가스 배출구를;
포함하고, 상기 가스 공급구로부터 상기 가변 공간으로 유입되는 제거 가스는 상기 가변 공간의 중심부로부터 이격된 편심 위치에서 접선 방향 성분을 갖도록 주입되어, 상기 가변 공간 내에서 상기 구동축을 감싸는 회오리 유동이 유도되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A chamber body forming an internal space as a process chamber in which a substrate processing process is performed;
A gas supply unit for supplying process gas to the above process chamber;
A substrate support having a substrate holder disposed within the chamber body and supporting the substrate, and a driving shaft extending downward from the substrate holder;
An exhaust section forming an exhaust passage for discharging the process gas within the process chamber to the outside;
A bellows formed in the shape of a corrugated tube that folds and unfolds according to the up and down movement of the driving shaft, and forms a variable space that is connected to the process chamber and blocks it from the outside air;
A gas supply port for supplying removal gas to the above variable space;
A gas exhaust port for discharging gas from the above variable space;
A substrate processing device, characterized in that the removal gas flowing into the variable space from the gas supply port is injected so as to have a tangential component at an eccentric position spaced from the center of the variable space, thereby inducing a vortex flow surrounding the driving shaft within the variable space.
 제 1항에 있어서,
상기 가스 공급구에 공급된 제거 가스의 일부 이상은 상기 가스 배출구를 통해 배출되어, 상기 가스 공급구로부터 상기 배출구까지 제거 가스의 통과 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In paragraph 1,
A substrate processing device, characterized in that more than a portion of the removal gas supplied to the gas supply port is discharged through the gas discharge port, thereby forming a passage for the removal gas from the gas supply port to the discharge port.
 제 2항에 있어서,
상기 가스 공급구와 상기 가스 배출구는 서로 다른 높이에 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In the second paragraph,
A substrate processing device, characterized in that the gas supply port and the gas exhaust port are arranged at different heights.
 제 3항에 있어서,
상기 공정 챔버의 저면에 고정된 상부링과;
상기 기판 지지대의 하단부에 위치한 확장 단면 부재의 상면에 고정된 하부 링을;
더 포함하고, 상기 벨로우즈는 상기 상부링과 상기 하부링을 연결하는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In the third paragraph,
An upper ring fixed to the bottom surface of the above process chamber;
A lower ring fixed to the upper surface of an extended cross-sectional member located at the lower end of the above substrate support;
A substrate processing device, further comprising: the bellows formed in a form that connects the upper ring and the lower ring.
 기판의 처리 공정이 행해지는 내부 공간을 공정 챔버로 형성하는 챔버 바디와;
상기 공정 챔버에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부와;
상기 챔버 바디 내에 배치되어 상기 기판을 지지하는 기판 거치부와, 기판 거치부로부터 하방으로 연장된 구동축을 구비한 기판 지지대와;
상기 공정 챔버 내의 상기 공정 가스를 외부로 배출하는 배출 통로를 형성하는 배기부와;
상기 공정 챔버의 저면에 고정된 상부링과;
상기 기판 지지대의 하단부에 위치한 확장 단면 부재의 상면에 고정된 하부 링과;
상기 상부링과 상기 하부링을 연결하는 형태로 형성되고, 상기 구동축의 상하 이동에 따라 접혀지고 펼쳐지는 주름관 형태로 형성되어 상기 공정 챔버와 연통되면서 외기와 차단하는 가변 공간을 형성하는 벨로우즈와;
상기 가변 공간으로 제거 가스를 공급하는 가스 공급구와;
상기 가변 공간으로부터 가스를 배출하는 가스 배출구를;
포함하고, 상기 가스 공급구는 상기 상부링에 배치되고, 상기 가스 배출구는 상기 하부링에 배치되어, 상기 가스 공급구에 공급된 제거 가스의 일부 이상은 상기 가스 배출구를 통해 배출되어, 상기 가스 공급구로부터 상기 배출구까지 제거 가스의 통과 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A chamber body forming an internal space as a process chamber in which a substrate processing process is performed;
A gas supply unit for supplying process gas to the above process chamber;
A substrate support having a substrate holder disposed within the chamber body and supporting the substrate, and a driving shaft extending downward from the substrate holder;
An exhaust section forming an exhaust passage for discharging the process gas within the process chamber to the outside;
An upper ring fixed to the bottom surface of the above process chamber;
A lower ring fixed to the upper surface of an extended cross-sectional member located at the lower end of the above substrate support;
A bellows formed in a form that connects the upper ring and the lower ring, and formed in a corrugated pipe shape that folds and unfolds according to the up and down movement of the driving shaft, thereby forming a variable space that is connected to the process chamber and blocks it from the outside air;
A gas supply port for supplying removal gas to the above variable space;
A gas exhaust port for discharging gas from the above variable space;
A substrate processing device, characterized in that the gas supply port is disposed in the upper ring, the gas discharge port is disposed in the lower ring, and more than a portion of the removal gas supplied to the gas supply port is discharged through the gas discharge port, thereby forming a passage for the removal gas from the gas supply port to the discharge port.
 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 배출구에는 배출 펌프에 의하여 부압이 작용하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 5,
A substrate processing device characterized in that a negative pressure is applied to the gas discharge port by a discharge pump.
 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
가스 배출구는 상기 공정 챔버의 상기 배출 통로와 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 5,
A substrate processing device, characterized in that the gas exhaust port is connected to the exhaust passage of the process chamber.
 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정 챔버는 2개 이상의 복수로 배치되고, 상기 배출 통로는 2개 이상의 상기 공정 챔버와 연통되어 공정 가스가 배출되도록 형성되고, 상기 가스 배출구는 상기 배출 통로와 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 5,
A substrate processing device, characterized in that the above process chambers are arranged in two or more pluralities, the discharge passages are formed to communicate with two or more of the above process chambers so that process gas is discharged, and the gas discharge port is connected to the discharge passages.
 제 5항에 있어서,
상기 가스 공급구로부터 상기 가변 공간으로 유입되는 제거 가스는 상기 가변 공간의 중심부로부터 이격된 편심 위치에서 접선 방향 성분을 갖도록 주입되어, 상기 가변 공간 내에서 상기 구동축을 감싸는 회오리 유동이 유도되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In paragraph 5,
A substrate processing device, characterized in that the removal gas flowing into the variable space from the gas supply port is injected so as to have a tangential component at an eccentric position spaced from the center of the variable space, thereby inducing a vortex flow surrounding the driving shaft within the variable space.
 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 제9항에 있어서,
상기 가스 공급구에는 상기 가변 공간으로 토출구가 침투하여 상기 제거 가스를 분사하는 가스 공급체가 설치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 4 or claim 9,
A substrate processing device characterized in that a gas supply body is installed in the above gas supply port, the discharge port penetrating into the variable space and injecting the removal gas.
 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 제9항에 있어서,
상기 가스 공급구로부터 상기 가변 공간으로 유입되는 제거 가스는 하향 수평 방향으로 상기 제거 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 4 or claim 9,
A substrate processing device characterized in that the removal gas flowing into the variable space from the gas supply port is sprayed in a downward horizontal direction.
 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 제9항에 있어서,
상기 제거 가스는 상기 공정 가스의 일부로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 4 or claim 9,
A substrate processing device, characterized in that the removal gas is formed as a part of the process gas.
 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 제9항에 있어서,
상기 구동축은 원형 단면으로 형성되고, 상기 벨로우즈는 원을 이루는 링 단면으로 형성되고, 상기 구동축은 상기 벨로우즈의 중심에 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 4 or claim 9,
A substrate processing device, characterized in that the driving shaft is formed with a circular cross-section, the bellows is formed with a ring cross-section forming a circle, and the driving shaft is arranged at the center of the bellows.
 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 제9항에 있어서,
상기 기판에 대한 처리 공정이 행해지지 않는 동안에, 상기 기판 지지대가 상측으로 이동한 상태에서 상기 가스 공급구로부터 상기 제거 가스가 상기 가변 공간으로 유입되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In any one of claims 1 to 4 or claim 9,
A substrate processing device characterized in that while a processing process for the substrate is not performed, the removal gas is introduced into the variable space from the gas supply port while the substrate support is moved upward.
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