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KR102729542B1 - 기판처리장치용 가스공급장치 - Google Patents

기판처리장치용 가스공급장치 Download PDF

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Publication number
KR102729542B1
KR102729542B1 KR1020190079764A KR20190079764A KR102729542B1 KR 102729542 B1 KR102729542 B1 KR 102729542B1 KR 1020190079764 A KR1020190079764 A KR 1020190079764A KR 20190079764 A KR20190079764 A KR 20190079764A KR 102729542 B1 KR102729542 B1 KR 102729542B1
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gas
supply unit
chamber
carrier
path
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KR1020190079764A
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이재완
김용현
김윤정
김윤회
박창균
황철주
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주성엔지니어링(주)
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating

Abstract

본 발명은 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버에 제1가스를 공급하기 위한 제1가스공급부; 상기 제1가스에 비해 더 큰 증기압(Vapor Pressure)을 갖는 제2가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제2가스공급부; 상기 제1가스의 유동력이 증가되도록 상기 제1가스공급부에 제1캐리어가스를 공급하는 제1캐리어공급부; 및 상기 제2가스의 유동력이 증가되도록 상기 제2가스공급부에 제2캐리어가스를 공급하는 제2캐리어공급부를 포함하는 기판처리장치용 가스공급장치에 관한 것이다.

Description

기판처리장치용 가스공급장치{Gas Supply Apparatus for Substrate Processing Apparatus}
본 발명은 기판에 대한 증착공정, 식각공정 등과 같은 처리공정을 수행하는 기판처리장치에 가스를 공급하는 가스공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지(Solar Cell), 반도체 소자, 평판 디스플레이 등을 제조하기 위해서는 기판 상에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 또는 광학적 패턴을 형성하여야 한다. 이를 위해, 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 증착공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각공정 등과 같은 처리공정이 이루어진다. 이러한 처리공정은 기판처리장치에 의해 이루어진다.
이러한 처리공정을 수행하기 위해 기판처리장치용 가스공급장치가 이용된다. 상기 기판처리장치용 가스공급장치는 챔버 내에 소정의 공정가스를 분사하는 복수개의 가스공급부를 포함한다. 상기 가스공급부들 각각은 소스가스, 반응가스 중에서 선택된 어느 하나를 분사함으로써, 상기 기판 상에 소정의 박막층을 증착시키는 등의 처리공정을 수행할 수 있다.
여기서, 종래 기술에 따른 기판처리장치용 가스공급장치는 상기 가스공급부로부터 배출된 공정가스가 낮은 증기압(Vapor Pressure)으로 인하여 상기 챔버에 도달되는 유량이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 종래 기술에 따른 기판처리장치용 가스공급장치는 상기 처리공정에 관여하는 공정가스의 양을 감소시킴으로써, 상기 처리공정을 거친 기판의 품질을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 챔버에 도달하는 공정가스의 유량을 증대시킬 수 있는 기판처리장치용 가스공급장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치는 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버; 및 제1가스, 제2가스, 제3가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 가스공급시스템을 포함할 수 있다. 상기 가스공급시스템은 상기 제1가스와 상기 제2가스가 혼합된 제1혼합가스, 및 상기 제1혼합가스와 상기 제3가스가 혼합된 제2혼합가스를 순차적으로 혼합시켜 상기 챔버로 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치는 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내부의 공정공간에 설치되어 기판을 지지하는 기판지지부; 상기 공정공간의 상부에서 상기 기판지지부를 향해 공정가스를 분사하는 가스분사부; 및 제1가스, 제2가스, 제3가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 가스공급시스템을 포함할 수 있다. 상기 가스공급시스템은 상기 제1가스와 상기 제2가스가 혼합된 제1혼합가스, 및 상기 제1혼합가스와 상기 제3가스가 혼합된 제2혼합가스를 순차적으로 혼합시켜 상기 챔버로 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치는 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버에 제1가스를 공급하기 위한 제1가스공급부; 상기 제1가스에 비해 더 큰 증기압(Vapor Pressure)을 갖는 제2가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제2가스공급부; 상기 제1가스의 유동력이 증가되도록 상기 제1가스공급부에 제1캐리어가스를 공급하는 제1캐리어공급부; 및 상기 제2가스의 유동력이 증가되도록 상기 제2가스공급부에 제2캐리어가스를 공급하는 제2캐리어공급부를 포함할 수 있다. 상기 제1캐리어공급부는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스에 비해 더 큰 유량으로 상기 제1가스공급부에 공급되도록 상기 제1캐리어가스를 공급할 수 있다. 상기 제1가스공급부는 상기 제2가스공급부가 상기 챔버로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치는 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버에 서로 다른 증기압(Vapor Pressure)을 갖는 공정가스들을 공급하는 N(N은 3이상의 정수)개의 가스공급부; 및 상기 공정가스들의 유동력이 증가되도록 상기 가스공급부들 각각에 캐리어가스를 공급하는 N개의 캐리어공급부를 포함할 수 있다. 상기 가스공급부들 중에서 제1가스공급부는, 상기 가스공급부들 중에서 제2가스공급부에 비해 더 작은 증기압을 갖는 제1가스를 상기 챔버에 공급하되, 상기 제2가스공급부에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격될 수 있다. 상기 캐리어공급부들 중에서 제1캐리어공급부는 상기 캐리어공급부들 중에서 제2캐리어공급부에 비해 더 큰 유량을 갖는 제1캐리어가스를 상기 제1가스공급부에 공급할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 처리공정에 관여하는 공정가스의 양을 증대시키도록 구현됨으로써, 처리공정을 거친 기판의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 챔버 내에서 공정가스들의 혼합량을 증대시키도록 구현됨으로써, 처리공정을 거친 기판의 양산성을 증대시킬 수 있다.
본 발명은 챔버에 도달하는 공정가스들의 유량편차를 감소시키도록 구현됨으로써, 처리공정에 관여하는 공정가스들의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치의 일 실시예를 도시한 개략적인 측면도
도 2는 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치에 있어서 제1가스공급부, 제2가스공급부, 제3가스공급부, 제1가스유로, 제2가스유로, 및 제3가스유로를 확대하여 나타낸 개략적인 측면도
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 개략적인 확대도
도 4는 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치에 있어서 제1캐리어가스가 제1공통유로와 제2공통유로를 순차적으로 유동하는 실시예에 대한 개략적인 측면도
도 5는 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치에 있어서 제1캐리어가스가 제1공통유로와 제2공통유로를 순차적으로 유동하지 않는 비교예에 대한 개략적인 측면도
도 6은 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치가 4개의 가스공급장치와 4개의 캐리어공급부를 포함한 실시예에 대한 개략적인 측면도
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 기판(S)에 대한 처리공정을 수행하는데 이용되는 공정가스를 공급하는 것이다. 상기 기판(S)은 유리기판, 실리콘기판, 메탈기판 등일 수 있다. 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 기판(S)에 박막을 증착하는 증착공정, 상기 기판(S)에 증착된 박막의 일부를 제거하는 식각공정 등을 수행하는데 이용되는 공정가스를 공급할 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)가 상기 증착공정을 수행하는데 이용되는 공정가스를 공급하는 실시예를 기준으로 설명하나, 이로부터 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)가 상기 식각공정 등과 같이 다른 처리공정을 수행하는데 이용되는 공정가스를 분사하는 실시예를 도출하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에 속하는 당업자에게 자명할 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 챔버(100), 기판지지부(200), 및 가스분사부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(100)는 상기 기판(S)에 대한 공정공간을 제공하는 것이다. 상기 챔버(100) 내로 상기 공정가스가 공급됨에 따라 상기 공정가스를 이용한 소정의 증착공정이 수행될 수 있다. 상기 챔버(100)는 전체적으로 속이 빈 원통형으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 속이 빈 직방체형으로 형성될 수도 있다.
상기 기판지지부(200)는 상기 기판(S)을 지지하는 것이다. 상기 기판지지부(200)는 상기 챔버(100) 내부의 공정공간에 배치된 상기 기판(S)을 지지할 수 있다. 상기 기판지지부(200)는 상기 챔버(100) 내에 설치될 수 있다. 상기 기판지지부(200)는 소정의 방향으로 회전 가능하게 상기 챔버(100) 내에 설치될 수 있다. 상기 기판(S)이 상기 기판지지부(200)에 지지된 상태에서, 상기 기판(S)에 소정의 박막층이 증착되는 증착공정이 수행될 수 있다. 도 1에 도시된 해칭은 상기 챔버(100), 및 상기 기판지지부(200)에 대한 개략적인 단면선을 모식적으로 도시한 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 가스공급시스템(1A)을 포함할 수 있다.
상기 가스공급시스템(1A)은 제1가스, 제2가스, 및 제3가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 것이다. 여기서, 상기 제1가스, 상기 제2가스, 상기 제3가스 각각은 상기 증착공정에 이용되는 공정가스일 수 있다. 상기 가스공급시스템(1A)은 상기 챔버(100)의 외부에 배치될 수 있다.
상기 가스공급시스템(1A)은 제1혼합가스, 및 제2혼합가스를 혼합시켜 상기 챔버(100)로 공급하기 위한 것이다. 여기서, 상기 제1혼합가스는 상기 제1가스와 상기 제2가스가 혼합된 가스임과 아울러 상기 제2혼합가스는 상기 제1혼합가스와 상기 제3가스가 혼합된 가스일 수 있다. 상기 가스공급시스템(1A)은 상기 제1가스와 상기 제2가스를 우선하여 혼합시키고, 순차적으로 상기 제1혼합가스와 상기 제3가스를 혼합시킬 수 있다. 상기 가스공급시스템(1A)은 복수의 가스공급부, 복수의 캐리어공급부, 및 상기 공정가스들이 유동하는 복수의 가스유로를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제1가스공급부(2)를 포함할 수 있다.
상기 제1가스공급부(2)는 상기 챔버(100)에 제1가스를 공급하기 위한 것이다. 상기 제1가스공급부(2)는 제1증기압을 갖는 상기 제1가스를 상기 챔버(100)에 공급할 수 있다. 상기 제1가스공급부(2)가 상기 제1가스를 상기 챔버(100)에 공급함에 따라 상기 챔버(100) 내에서는 상기 제1가스를 이용한 처리공정이 이루어질 수 있다. 상기 제1가스는 상기 처리공정에 관여하는 공정가스일 수 있다. 상기 제1가스는 상기 기판(S) 상에 증착되는 박막의 소스물질을 구성하는 전구체(Precursor)일 수 있다. 예컨대, 상기 제1가스는 인듐(Indium)으로 구성될 수 있다. 상기 제1가스는 소스물질과 반응하는 반응가스일 수도 있다.
상기 제1가스공급부(2)는 상기 챔버(100)로부터 이격될 수 있다. 상기 제1가스공급부(2)는 상기 챔버(100)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 제1가스공급부(2)는 상기 제1가스를 저장하고 상기 제1가스를 상기 챔버(100)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제1가스공급부(2)는 제1가스공급유닛을 통해 외부로부터 상기 제1가스를 공급받을 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제2가스공급부(3)를 포함할 수 있다.
상기 제2가스공급부(3)는 상기 챔버(100)에 제2가스를 공급하기 위한 것이다. 상기 제2가스공급부(3)는 제2증기압을 갖는 상기 제2가스를 상기 챔버(100)에 공급할 수 있다. 상기 제2가스공급부(3)가 상기 제2가스를 상기 챔버(100)에 공급함에 따라 상기 챔버(100)내에서는 상기 제2가스를 이용한 처리공정이 이루어질 수 있다. 상기 제2가스는 상기 처리공정에 관여하는 공정가스일 수 있다. 상기 제2가스는 상기 기판(S) 상에 증착되는 박막의 소스물질을 구성하는 전구체일 수 있다. 즉, 상기 제2가스와 상기 제1가스는 모두 소스가스일 수 있다. 이와 달리, 상기 제2가스와 상기 제1가스는 서로 다른 가스일 수도 있다. 예컨대, 상기 제1가스가 소스가스일 경우, 상기 제2가스는 반응가스일 수 있다.
상기 제2가스공급부(3)가 공급하는 상기 제2가스는 상기 제1가스에 비해 더 큰 증기압(Vapor Pressure)을 가질 수 있다. 즉, 상기 제2증기압은 상기 제1증기압에 비해 더 클 수 있다. 예컨대, 상기 제1가스가 인듐(Indium)으로 구성될 경우, 상기 제2가스는 아연(Zinc)으로 구성될 수 있다. 상기 제2가스가 상기 제1가스에 비해 더 높은 증기압을 가질 경우, 상기 제2가스는 상기 제1가스에 비해 더 큰 유동력을 가질 수 있다. 즉, 상기 제2가스는 상기 제1가스에 비해 더 긴 유동거리를 유동할 수 있다.
상기 제2가스공급부(3)는 상기 챔버(100)로부터 이격될 수 있다. 상기 제2가스공급부(3)는 상기 챔버(100)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 제2가스공급부(3)는 상기 제2가스를 저장하고 상기 제2가스를 상기 챔버(100)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제2가스공급부(3)는 제2가스공급유닛을 통해 외부로부터 상기 제2가스를 공급받을 수 있다.
상기 제2가스공급부(3)는 상기 제1가스공급부(2)에 비해 상기 챔버(100)로부터 가깝게 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제2가스공급부(3)에서 상기 챔버(100)까지 연결된 가스유로의 길이는 상기 제1가스공급부(2)에서 상기 챔버(100)까지 연결된 가스유로의 길이보다 더 짧게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1가스공급부(2)는 상기 제2가스공급부(3)가 상기 챔버(100)로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 이격되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 낮은 증기압을 가진 공정가스를 공급하는 가스공급부가 상기 챔버(100)로부터 더 멀리 배치되도록 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제3가스공급부(4)를 포함할 수 있다.
상기 제3가스공급부(4)는 상기 챔버에 제3가스를 공급하기 위한 것이다. 상기 제3가스공급부(4)는 제3증기압을 갖는 상기 제3가스를 상기 챔버(100)에 공급할 수 있다. 상기 제3가스공급부(4)가 상기 제3가스를 상기 챔버(100)에 공금함에 따라 상기 챔버(100) 내에서는 상기 제3가스를 이용한 처리공정이 이루어질 수 있다. 상기 제3가스는 상기 처리공정에 관여하는 공정가스일 수 있다. 상기 제3가스는 상기 기판(S) 상에 증착되는 박막의 소스물질을 구성하는 전구체일 수 있다. 즉, 상기 제3가스, 상기 제2가스, 및 상기 제1가스는 모두 소스가스일 수 있다. 이와 달리, 상기 제3가스는 상기 제2가스, 상기 제1가스와 서로 다른 가스일 수도 있다. 예컨대, 상기 제1가스와 제2가스가 모두 소스가스일 경우, 상기 제3가스는 반응가스일 수 있다.
상기 제3가스공급부(4)가 공급하는 상기 제3가스는 상기 제2가스에 비해 더 큰 증기압을 가질 수 있다. 즉, 상기 제3증기압은 상기 제2증기압에 비해 더 클 수 있다. 예컨대, 상기 제1가스가 인듐(Indium)으로 구성되고, 상기 제2가스가 아연(Zinc)으로 구성될 경우, 상기 제3가스는 갈륨(Gallium)으로 구성될 수 있다. 본 명세서에서 공정가스의 예시로 기재된 상기 제1가스, 상기 제2가스, 및 상기 제3가스이 갖는 증기압의 대소관계는 제1증기압 < 제2증기압 < 제3증기압으로 구현될 수 있다. 상기 제3가스가 상기 제2가스에 비해 더 높은 증기압을 가질 경우, 상기 제3가스는 상기 제2가스 및 상기 제1가스에 비해 더 큰 유동력을 가질 수 있다. 즉, 상기 제3가스는 상기 제2가스 및 상기 제1가스에 비해 더 긴 유동거리를 유동할 수 있다.
상기 제3가스공급부(4)는 상기 챔버(100)로부터 이격될 수 있다. 상기 제3가스공급부(4)는 상기 챔버(100)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 제3가스공급부(4)는 상기 제3가스를 저장하고 상기 제3가스를 상기 챔버(100)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 제3가스공급부(4)는 제3가스공급유닛을 통해 외부로부터 상기 제3가스를 공급받을 수 있다.
상기 제3가스공급부(4)는 상기 제2가스공급부(3)에 비해 상기 챔버(100)로부터 가깝게 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 제3가스공급부(4)에서 상기 챔버(100)까지 연결된 가스유로의 길이는 상기 제2가스공급부(3)에서 상기 챔버(100)까지 연결된 가스유로의 길이보다 더 짧게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2가스공급부(3)는 상기 제3가스공급부(4)가 상기 챔버(100)로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버(100)로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 가스공급장치(1)는 낮은 증기압을 가진 공정가스를 공급하는 가스공급부가 상기 챔버(100)로부터 더 멀리 배치되도록 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제1캐리어공급부(5)를 포함할 수 있다.
상기 제1캐리어공급부(5)는 상기 제1가스공급부(2)에 제1캐리어가스를 공급하는 것이다. 상기 제1캐리어가스는 상기 제1가스의 유동력을 증가시키기 위한 가스일 수 있다. 상기 제1캐리어가스는 상기 제1가스를 상기 챔버(100) 쪽으로 밀어냄에 따라 상기 제1가스의 유동 가능한 거리를 증대시킬 수 있다. 상기 제1캐리어가스는 N2, Ar, He, Ne 중에서 선택된 어느 하나의 가스일 수 있다. 상기 제1캐리어공급부(5)는 상기 제1가스공급부(2)에 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 점선의 화살표는 상기 제1캐리어가스의 개략적인 유동방향을 모식적으로 도시한 것이다.
상기 제1캐리어공급부(5)는 상기 챔버(100)로부터 이격된 채로, 상기 제1가스공급부(2)에 연결될 수 있다. 상기 제1캐리어공급부(5)는 상기 제1캐리어가스를 저장하고, 상기 제1캐리어가스를 상기 제1가스공급부(2)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 제1캐리어공급부(5)는 제1제어모듈(51)을 포함할 수 있다.
상기 제1제어모듈(51)은 상기 제1캐리어가스의 유량을 조절하는 것이다. 상기 제1제어모듈(51)은 상기 제1캐리어공급부(5)의 출구 쪽에 배치될 수 있다. 상기 제1제어모듈(51)은 상기 제1캐리어가스의 유량을 조절함으로써, 상기 제1가스의 유동력을 조절할 수 있다. 상기 제1제어모듈(51)은 전체적으로 밸브(Valve)로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제2캐리어공급부(6)를 포함할 수 있다.
상기 제2캐리어공급부(6)는 상기 제2가스공급부(3)에 제2캐리어가스를 공급하는 것이다. 상기 제2캐리어가스는 상기 제2가스의 유동력을 증가시키기 위한 가스일 수 있다. 상기 제2캐리어가스는 상기 제2가스를 상기 챔버(100) 쪽으로 밀어냄에 따라 상기 제2가스의 유동 가능한 거리를 증대시킬 수 있다. 상기 제2캐리어가스는 N2, Ar, He, Ne 중에서 선택된 어느 하나의 가스일 수 있다. 상기 제2캐리어가스는 상기 제1캐리어가스와 동일한 가스일 수 있다. 상기 제2캐리어공급부(6)는 상기 제2가스공급부(3)에 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 일점쇄선의 화살표는 상기 제2캐리어가스의 개략적인 유동방향을 모식적으로 도시한 것이다.
상기 제2캐리어공급부(6)는 상기 챔버(100)로부터 이격된 채로, 상기 제2가스공급부(3)에 연결될 수 있다. 상기 제2캐리어공급부(6)는 상기 제2캐리어가스를 저장하고, 상기 제2캐리어가스를 상기 제2가스공급부(3)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2캐리어공급부(6)는 상기 제1캐리어공급부(5)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 짧은 이격거리로 이격될 수 있다.
상기 제2캐리어공급부(6)는 상기 제2캐리어가스가 상기 제1캐리어가스에 비해 더 작은 유량으로 상기 제2가스공급부(3)에 공급되도록 상기 제2캐리어가스를 공급할 수 있다. 즉, 상기 제1캐리어가스는 상기 제2캐리어가스에 비해 더 큰 유량으로 유동할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스의 유량이 상기 제2캐리어가스의 유량에 비해 크도록 구현됨으로써, 상기 제1가스의 유동 가능한 거리를 증대시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 챔버(100)에 도달하는 상기 제1가스의 유량을 증대시킴으로써, 상기 처리공정에 관여하는 상기 제1가스의 양을 증대시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 처리공정을 거친 상기 기판(S)의 품질을 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1가스의 유동력을 증가시킴과 아울러, 상기 제2캐리어가스가 상기 제2가스의 유동력을 증가시킬 수 있도록 구현된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 챔버(100)에 도달하는 상기 제1가스와 상기 제2가스의 유량을 증대시킴으로써, 상기 챔버(100) 내에서 공정가스들의 혼합량을 증대시킬 수 있도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 처리공정을 거친 상기 기판(S)의 양산성을 증대시킬 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 작은 증기압을 갖는 공정가스가 높은 유량의 캐리어가스에 의해 상기 챔버(100)에 도달함과 아울러, 높은 증기압을 갖는 공정가스가 낮은 유량의 캐리어가스에 의해 상기 챔버(100)에 도달하도록 구현된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 캐리어가스들에 의해 상기 챔버(100)에 도달하는 공정가스들의 유량편차를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 처리공정에 관여하는 공정가스들의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 2에 도시된 점선의 화살표의 길이와 일점쇄선의 화살표의 길이는, 상기 제1캐리어가스와 상기 제2캐리어가스 각각의 개략적인 유량의 크기를 모식적으로 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 제2캐리어공급부(6)는 제2제어모듈(61)을 포함할 수 있다. 상기 제2제어모듈(61)은 상기 제2캐리어가스의 유량을 조절하는 것이다. 상기 제2제어모듈(61)은 상기 제2캐리어공급부(6)의 출구 쪽에 배치될 수 있다. 상기 제2제어모듈(61)은 상기 제2캐리어가스의 유량을 조절함으로써, 상기 제2가스의 유동력을 조절할 수 있다. 상기 제2제어모듈(61)은 전체적으로 밸브로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제3캐리어공급부(7)를 포함할 수 있다.
상기 제3캐리어공급부(7)는 상기 제3가스공급부(4)에 제3캐리어가스를 공급하는 것이다. 상기 제3캐리어가스는 상기 제3가스의 유동력을 증가시키기 위한 가스일 수 있다. 상기 제3캐리어가스는 상기 제3가스를 상기 챔버(100) 쪽으로 밀어냄에 따라 상기 제3가스의 유동 가능한 거리를 증대시킬 수 있다. 상기 제3캐리어가스는 N2, Ar, He, Ne 중에서 선택된 어느 하나의 가스일 수 있다. 상기 제3캐리어가스는 상기 제2캐리어가스와 동일한 가스일 수 있다. 상기 제3캐리어공급부(7)는 상기 제3가스공급부(4)에 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 실선의 화살표는 상기 제3캐리어가스의 개략적인 유동방향을 모식적으로 도시한 것이다.
상기 제3캐리어공급부(7)는 상기 챔버(100)로부터 이격된 채로, 상기 제3가스공급부(4)에 연결될 수 있다. 상기 제3캐리어공급부(7)는 상기 제3캐리어가스를 저장하고, 상기 제3캐리어가스를 상기 제3가스공급부(4)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제3캐리어공급부(7)는 상기 제2캐리어공급부(6)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 짧은 이격거리로 이격될 수 있다.
상기 제3캐리어공급부(7)는 상기 제3캐리어가스가 상기 제2캐리어가스에 비해 더 작은 유량으로 상기 제3가스공급부(4)에 공급되도록 상기 제3캐리어가스를 공급할 수 있다. 즉, 상기 제2캐리어가스는 상기 제3캐리어가스에 비해 더 큰 유량으로 유동할 수 있다. 도 2에 도시된 실선의 화살표의 길이는 상기 제3캐리어가스의 개략적인 유량의 크기를 모식적으로 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 제3캐리어공급부(7)는 제3제어모듈(71)을 포함할 수 있다. 상기 제3제어모듈(71)은 상기 제3캐리어가스의 유량을 조절하는 것이다. 상기 제3제어모듈(71)은 상기 제3캐리어공급부(7)의 출구 쪽에 배치될 수 있다. 상기 제3제어모듈(71)은 상기 제3캐리어가스의 유량을 조절함으로써, 상기 제3가스의 유동력을 조절할 수 있다. 상기 제3제어모듈(71)은 전체적으로 밸브로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제1가스유로(8), 및 제2가스유로(9)를 포함할 수 있다.
상기 제1가스유로(8)는 상기 제1가스공급부(2)에 연결된 것이다. 상기 제1가스유로(8)는 상기 제1가스와 상기 제1캐리어가스가 유동하기 위한 배관으로 구현될 수 있다. 상기 제1가스유로(8)는 상기 제1가스와 상기 제1캐리어가스가 유동하는 방향에 대해 수직한 방향을 기준으로 하는 단면적이 원형을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제2가스유로(9)는 상기 제2가스공급부(3)에 연결된 것이다. 상기 제2가스유로(9)는 상기 제2가스와 상기 제2캐리어가스가 유동하기 위한 배관으로 구현될 수 있다. 상기 제2가스유로(9)는 상기 제2가스와 상기 제2캐리어가스가 유동하는 방향에 대해 수직한 방향을 기준으로 하는 단면적이 원형을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제2가스유로(9)는 상기 제1가스유로(8)로부터 이격될 수 있다. 상기 제2가스유로(9)는 상기 제1가스유로(8)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 가깝게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1캐리어가스가 유동하는 상기 제1가스유로(8)는 상기 제2캐리어가스가 유동하는 상기 제2가스유로(9)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 상기 제2가스유로(9)는 상기 제1가스유로(8)와 동일한 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제2가스유로(9)는 상기 제1가스유로(8)에 비해 더 작은 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스에 비해 더 큰 유량으로 유동하도록 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 제3가스유로(10)를 더 포함할 수 있다.
상기 제3가스유로(10)는 상기 제3가스공급부(4)에 연결된 것이다. 상기 제3가스유로(10)는 상기 제3가스와 상기 제3캐리어가스가 유동하기 위한 배관으로 구현될 수 있다. 상기 제3가스유로(10)는 상기 제3가스와 상기 제3캐리어가스가 유동하는 방향에 대해 수직한 방향을 기준으로 하는 단면적이 원형을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제3가스유로(10)는 상기 제2가스유로(9), 및 상기 제1가스유로(8) 각각으로부터 이격될 수 있다. 상기 제3가스유로(10)는 상기 제2가스유로(9)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 가깝게 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2캐리어가스가 유동하는 상기 제2가스유로(9)는 상기 제3캐리어가스가 유동하는 상기 제3가스유로(10)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 상기 제3가스유로(10)는 상기 제2가스유로(9)와 동일한 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제3가스유로(10)는 상기 제2가스유로(9)에 비해 더 작은 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제2캐리어가스가 상기 제3캐리어가스에 비해 더 큰 유량으로 유동하도록 구현될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스와 상기 제1가스('제1가스들'이라 함), 상기 제2캐리어가스와 상기 제2가스('제2가스들'이라 함), 및 상기 제3캐리어가스와 상기 제3가스('제3가스들'이라 함) 각각의 유량을 조절하도록 구현될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1가스공급부(2)와 상기 제2가스공급부(3)는 각각 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
상기 제1가스공급부(2)는 제1주입부재(21), 및 제1주입공(22)을 포함할 수 있다.
상기 제1주입부재(21)는 상기 제1가스들을 상기 챔버(100)에 주입시키기 위한 것이다. 상기 제1주입부재(21)는 상기 제1가스공급부(2), 및 상기 제1가스유로(8) 각각에 연결될 수 있다. 상기 제1가스공급부(2)에 저장된 상기 제1가스들은, 상기 제1주입부재(21)를 통해 상기 제1가스유로(8)에 주입될 수 있다.
상기 제1주입공(22)은 상기 제1주입부재(21)에 형성된 것이다. 상기 제1주입공(22)은 상기 제1주입부재(21)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제1가스들은 상기 제1주입공(22)을 통과하여 상기 제1가스유로(8)에 주입될 수 있다. 상기 제1주입공(22)은 면적이 조절 가능하도록 상기 제1주입부재(21)에 형성될 수 있다.
상기 제2가스공급부(3)는 제2주입부재(31), 및 제2주입공(32)을 포함할 수 있다.
상기 제2주입부재(31)는 상기 제2가스들을 상기 챔버(100)에 주입시키기 위한 것이다. 상기 제2주입부재(31)는 상기 제2가스공급부(3), 및 상기 제2가스유로(9) 각각에 연결될 수 있다. 상기 제2가스공급부(3)에 저장된 상기 제2가스들은, 상기 제2주입부재(31)를 통해 상기 제2가스유로(9)에 주입될 수 있다. 상기 제2주입부재(31)는 상기 제1주입부재(21)에 비해 상기 챔버(100)에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제2주입공(32)은 상기 제2주입부재(31)에 형성된 것이다. 상기 제2주입공(32)은 상기 제2주입부재(31)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제2가스들은 상기 제2주입공(32)을 통과하여 상기 제2가스유로(9)에 주입될 수 있다. 상기 제2주입공(32)은 면적이 조절 가능하도록 상기 제2주입부재(31)에 형성될 수 있다. 상기 제2주입공(32)은 상기 제1주입공(22)에 비해 상기 챔버(100)에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제2주입공(32)은 상기 제1주입공(22)에 비해 더 작은 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1가스들이 상기 제2가스들에 비해 더 큰 유량으로 유동하도록 구현될 수 있다.
상기 제3가스공급부(4)는 제3주입부재(41), 및 제3주입공(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 제3주입부재(41)는 상기 제3가스들을 상기 챔버(100)에 주입시키기 위한 것이다. 상기 제3주입부재(41)는 상기 제3가스공급부(4), 및 상기 제3가스유로(10) 각각에 연결될 수 있다. 상기 제3가스공급부(4)에 저장된 상기 제3가스들은, 상기 제3주입부재(41)를 통해 상기 제3가스유로(10)에 주입될 수 있다. 상기 제3주입부재(41)는 상기 제2주입부재에 비해 상기 챔버(100)에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제3주입공은 상기 제3주입부재(41)에 형성된 것이다. 상기 제3주입공은 상기 제3주입부재(41)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제3가스들은 상기 제3주입공을 통과하여 상기 제3가스유로(10)에 주입될 수 있다. 상기 제3주입공은 면적이 조절 가능하도록 상기 제3주입부재(41)에 형성될 수 있다. 상기 제3주입공은 상기 제2주입공에 비해 상기 챔버(100)에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 제3주입공은 상기 제2주입공에 비해 더 작은 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제2가스들이 상기 제3가스들에 비해 더 큰 유량으로 유동하도록 구현될 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 공통유로(11)를 포함할 수 있다.
상기 공통유로(11)는 상기 제1가스유로(8), 상기 제2가스유로(9), 및 상기 챔버(100) 각각에 연결된 것이다. 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)가 상기 제3가스유로(10)를 더 포함할 경우, 상기 공통유로(11)는 상기 제1가스유로(8), 상기 제2가스유로(9), 상기 제3가스유로(10), 및 상기 챔버(100) 각각에 연결될 수 있다. 상기 공통유로(11)는 상기 제1가스, 상기 제1캐리어가스, 상기 제2가스, 상기 제2캐리어가스, 상기 제3가스, 및 상기 제3캐리어가스가 유동하기 위한 배관으로 구현될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 공통유로(11)는 상기 제1공통유로(111), 상기 제2공통유로(112), 및 제3공통유로(113)를 포함할 수 있다.
상기 제1공통유로(111)는 상기 제1가스유로(8)에 연결된 것이다. 상기 제1공통유로(111)는 상기 제1가스유로(8), 및 상기 제2공통유로(112) 각각에 연결될 수 있다. 상기 제1공통유로(111)는 상기 제1가스와 상기 제1캐리어가스가 유동하기 위한 배관으로 구현될 수 있다. 상기 제1캐리어공급부(5)에서 공급된 상기 제1캐리어가스는 상기 제1가스공급부(2), 상기 제1가스유로(8), 상기 제1공통유로(111), 상기 제2공통유로(112), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하여 상기 챔버(100)로 공급될 수 있다. 도 4에 도시된 점선의 화살표는 상기 제1캐리어가스의 개략적인 유동방향을 모식적으로 도시한 것이다. 상기 제1가스공급부(2)에서 공급된 상기 제1가스는 상기 제1가스유로(8), 상기 제1공통유로(111), 상기 제2공통유로(112), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하여 상기 챔버(100)로 공급될 수 있다.
상기 제1공통유로(111)와 상기 제1가스유로(8)가 연결되는 부분에는 제1연결지점(CP1)이 형성될 수 있다. 상기 제1연결지점(CP1)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1캐리어가스와 상기 제1가스의 유동방향이 변하는 상기 공통유로(11)의 일 부분일 수 있다.
상기 제2공통유로(112)는 상기 제2가스유로(9)에 연결된 것이다. 상기 제2공통유로(112)는 상기 제2가스유로(9), 상기 제1공통유로(111), 및 상기 제3공통유로(113) 각각에 연결될 수 있다. 상기 제2공통유로(112)는 상기 제2가스와 상기 제2캐리어가스가 유동하기 위한 배관으로 구현될 수 있다. 상기 제2캐리어공급부(6)에서 공급된 상기 제2캐리어가스는 상기 제2가스공급부(3), 상기 제2가스유로(9), 상기 제2공통유로(112), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하여 상기 챔버(100)로 공급될 수 있다. 도 4에 도시된 일점쇄선의 화살표는 상기 제2캐리어가스의 개략적인 유동방향을 모식적으로 도시한 것이다. 상기 제2가스공급부(3)에서 공급된 상기 제2가스는 상기 제2가스유로(9), 상기 제2공통유로(112), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하여 상기 챔버(100)에 공급될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1공통유로(111)와 상기 제2공통유로(112)를 순차적으로 유동하도록 구현될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1공통유로(111)는 상기 제2공통유로(112)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 멀리 이격될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1공통유로(111)와 상기 제2공통유로(112)를 순차적으로 유동하지 않는 비교예와 대비하여 볼 때, 상기 제1캐리어가스가 상기 제2가스의 유동력을 증대시키도록 구현될 수 있다. 이를 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
우선, 도 5는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1공통유로(111)와 상기 제2공통유로(112)를 순차적으로 유동하지 않는 비교예를 도시한 것이다. 비교예는 상기 제1캐리어가스의 유동방향과 상기 제2캐리어가스의 유동방향이 서로 대향될 수 있다. 이에 따라, 비교예는 상대적으로 높은 유량의 상기 제1캐리어가스가 상기 제2공통유로(112)로 역류, 침투함에 따라 상기 제2캐리어가스를 상기 제2가스공급부(3) 쪽으로 밀어낼 수 있다. 따라서, 비교예는 상기 제2캐리어가스가 상기 제2가스의 유동 가능한 거리를 증대시키는 정도를 감소시킬 수 있다. 이에 더불어, 비교예는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2가스의 유동방향과 반대가 되므로, 상기 제1캐리어가스에 의해 상기 챔버(100)에 도달하는 상기 제2가스의 양을 감소시킬 수 있다. 따라서, 비교예는 상기 처리공정에 관여하는 상기 제2가스의 양을 감소시킬 수 있다. 도 5에 도시된 점선의 화살표의 길이와 일점쇄선의 화살표의 길이는, 상기 제1캐리어가스와 상기 제2캐리어가스 각각의 유량의 크기를 모식적으로 도시한 것이다.
다음, 도 4는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1공통유로(111)와 상기 제2공통유로(112)를 순차적으로 유동하는 실시예를 도시한 것이다. 실시예는 상기 제1캐리어가스의 유동방향이 상기 제2캐리어가스의 유동방향과 동일할 수 있다. 이에 따라, 실시예는 상대적으로 높은 유량의 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스를 보충하여 상기 제2가스를 상기 챔버(100) 쪽으로 밀어낼 수 있다. 또한, 비교예는 상기 제2공통유로(112) 내에서 상기 제1캐리어가스와 상기 제2가스의 유동방향이 동일하도록 구현된다. 따라서, 실시예는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1가스 뿐만 아니라 상기 제2가스의 유동 가능한 거리를 증대시키도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 실시예는 상기 처리공정에 관여하는 상기 제2가스의 양을 증대시킴으로써, 상기 챔버(100) 내에서 혼합되는 공정가스들의 양을 증대시킬 수 있다. 도 4에 도시된 점선의 화살표의 길이와 일점쇄선의 화살표의 길이는, 상기 제1캐리어가스와 상기 제2캐리어가스 각각의 유량의 크기를 모식적으로 도시한 것이다.
상기 제2공통유로(112)와 상기 제1공통유로(111)는 서로 동일한 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 공통유로(11) 내에서 상기 제1캐리어가스의 유동경로가 변하지 않도록 구현될 수 있다. 도 4는 상기 제2공통유로(112)와 상기 제1공통유로(111)가 서로 직선으로 연결된 것을 모식적으로 도시한 것이다.
상기 제2공통유로(112)는 상기 제1공통유로(111)에 비해 더 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제2공통유로(112) 내에서 상기 제1캐리어가스의 유동시간을 증대시킴으로써, 상기 제1캐리어가스에 의한 상기 제2가스의 유동력을 증대시킬 수 있다. 상기 제2공통유로(112)는 상기 제1공통유로(111)와 동일한 길이로 형성될 수도 있다.
상기 제2공통유로(112)와 상기 제2가스유로(9)가 연결된 부분에는 제2연결지점(CP2)이 형성될 수 있다. 상기 제2연결지점(CP2)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2캐리어가스와 상기 제2가스의 유동방향이 변하는 지점에 해당함과 아울러, 상기 제2캐리어가스와 상기 제2가스 및 상기 제1캐리어가스와 상기 제1가스가 합류하는 상기 공통유로(11)의 일 부분일 수 있다. 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스에 비해 더 큰 유량을 가지므로, 상기 제2캐리어가스가 상기 제2연결지점(CP2)에서 상기 제1연결지점(CP1) 쪽으로 확산, 침투하는 것을 방지하는 방지력을 구현할 수 있다.
상기 제2연결지점(CP2)은 상기 제1연결지점(CP1)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제2연결지점(CP2)은 상기 제1연결지점(CP1)에 비해 상기 챔버(100) 쪽으로 가깝게 배치될 수 있다. 상기 제1캐리어가스는 상기 제1연결지점(CP1)과 상기 제2연결지점(CP2)을 순차적으로 유동할 수 있다.
상기 제3공통유로(113)는 상기 제3가스유로(10)에 연결된 것이다. 상기 제3공통유로(113)는 상기 제2공통유로(112), 상기 제3가스유로(10), 및 상기 챔버(100) 각각에 연결될 수 있다. 상기 제3공통유로(113)는 상기 제3가스와 상기 제3캐리어가스가 유동하기 위한 배관으로 구현될 수 있다. 상기 제3캐리어공급부(7)에서 공급된 상기 제3캐리어가스는 상기 제3가스공급부(4), 상기 제3가스유로(10), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하여 상기 챔버(100)로 공급될 수 있다. 도 2에 도시된 실선의 화살표는 상기 제3캐리어가스의 개략적인 유동방향을 모식적으로 도시한 것이다. 상기 제3가스공급부(4)에서 공급된 상기 제3가스는 상기 제3가스유로(10), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하여 상기 챔버(100)에 공급될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1공통유로(111), 상기 제2공통유로(112), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하도록 구현될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1공통유로(111)는 상기 제2공통유로(112)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 멀리 이격되도록 배치됨과 아울러 상기 제2공통유로(112)는 상기 제3공통유로(113)에 비해 상기 챔버(100)로부터 더 멀리 이격되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스가 상기 제1공통유로(111), 상기 제2공통유로(112), 상기 제3공통유로(113)를 순차적으로 유동하지 않는 비교예와 대비하여 볼 때, 상기 제1캐리어가스가 상기 제2가스 및 상기 제3가스의 유동력을 증대시키도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 처리공정에 관여하는 상기 제2가스와 및 상기 제3가스의 양을 증대시킴으로써, 상기 챔버(100) 내에서 혼합되는 공정가스의 양을 증대시킬 수 있다.
상기 제3공통유로(113), 상기 제2공통유로(112), 및 상기 제1공통유로(111)는 서로 동일한 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 공통유로(11) 내에서 상기 제1캐리어가스의 유동경로가 변하지 않도록 구현될 수 있다. 상기 제3공통유로(113), 상기 제2공통유로(112), 및 상기 제1공통유로(111)는 서로 직선으로 연결될 수 있다.
상기 제3공통유로(113)는 상기 제2공통유로(112) 및 상기 제1공통유로(111) 각각에 비해 더 길게 형성될 수 있다. 상기 제3공통유로(113), 상기 제2공통유로(112), 및 상기 제1공통유로(111)는 모두 동일한 길이를 갖도록 형성될 수도 있다.
상기 제3공통유로(113)와 상기 제3가스유로(10)가 연결된 부분에는 제3연결지점(CP3)이 형성될 수 있다. 상기 제3연결지점(CP3)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제3캐리어가스와 상기 제3가스의 유동방향이 변하는 지점에 해당함과 아울러, 상기 제3캐리어가스와 상기 제3가스, 상기 제2캐리어가스와 상기 제2가스, 및 상기 제1캐리어가스와 상기 제1가스가 합류하는 상기 공통유로(11)의 일 부분일 수 있다. 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 제1캐리어가스와 상기 제2캐리가스 각각이 상기 제3캐리어가스에 비해 더 큰 유량을 가지므로, 상기 제3캐리어가스가 상기 제3연결지점(CP3)에서 상기 제2연결지점(CP2)으로 확산, 침투하는 것을 방지하는 방지력을 구현할 수 있다.
상기 제3연결지점(CP3)은 상기 제2연결지점(CP2) 및 상기 제1연결지점(CP1) 각각으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제3연결지점(CP3)은 상기 제2연결지점(CP2)에 비해 상기 챔버(100) 쪽으로 가깝게 배치될 수 있다. 상기 제1캐리어가스는 상기 제1연결지점(CP1), 상기 제2연결지점(CP2), 상기 제3연결지점(CP3)을 순차적으로 유동할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)가 3개의 가스공급부와 3개의 캐리어공급부를 포함하는 것을 기준으로 설명하였으나 이는 예시적인 것이며, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치는 4개 이상의 가스공급부와 4개 이상의 캐리어공급부를 포함할 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 챔버(100)에 서로 다른 증기압을 갖는 공정가스들을 공급하는 N(N은 3이상의 정수)개의 가스공급부, 및 상기 공정가스들의 유동력이 증가되도록 상기 가스공급부들 각각에 캐리어가스를 공급하는 N개의 캐리어공급부를 포함할 수 있다. 상기 가스공급부들 중에서 제1가스공급부(20)는, 상기 가스공급부들 중에서 제2가스공급부(20')에 비해 더 작은 증기압을 갖는 제1가스를 상기 챔버(100)에 공급하되, 상기 제2가스공급부(3)에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버(100)로부터 이격될 수 있다. 상기 캐리어공급부들 중에서 제1캐리어공급부(30)는 상기 캐리어공급부들 중에서 제2캐리어공급부(30')에 비해 더 큰 유량을 갖는 제1캐리어가스를 상기 제1가스공급부(20)에 공급할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)가 4개의 가스공급부(20, 20', 20'', 20''')와 4개의 캐리어공급부(30, 30', 30'', 30''')를 포함한 실시예를 도시한 것이다. 이 경우, 본 발명에 따른 기판처리장치용 가스공급장치(1)는 상기 가스공급부(20, 20', 20'', 20''')들 각각에 연결된 4개의 가스유로(40, 40', 40'', 40''')와 상기 가스유로(40, 40', 40'', 40''')들에 연결된 하나의 공통유로(50)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 기판처리장치용 가스공급장치 2 : 제1가스공급부
3 : 제2가스공급부 3 : 제3가스공급부
5 : 제1캐리어공급부 6 : 제2캐리어공급부
7 : 제3캐리어공급부 8 : 제1가스유로
9 : 제2가스유로 10 : 제3가스유로
11 : 공통유로 21 : 제1주입부재
22 : 제1주입공 31 : 제2주입부재
32 : 제2주입공 41 : 제1제어모듈
51 : 제2제어모듈 61 : 제3제어모듈
111 : 제1공통유로 112 : 제2공통유로
113 : 제3공통유로

Claims (14)

  1. 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버; 및
    제1가스, 제2가스, 제3가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 가스공급시스템을 포함하고,
    상기 가스공급시스템은 상기 제1가스와 상기 제2가스가 혼합된 제1혼합가스, 및 상기 제1혼합가스와 상기 제3가스가 혼합된 제2혼합가스를 순차적으로 혼합시켜 상기 챔버로 공급하며,
    상기 가스공급시스템은,
    상기 제1가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제1가스공급부;
    상기 제2가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제2가스공급부;
    상기 제3가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제3가스공급부;
    상기 제1가스공급부에 제1캐리어가스를 공급하는 제1캐리어공급부;
    상기 제2가스공급부에 제2캐리어가스를 공급하는 제2캐리어공급부;
    상기 제3가스공급부에 제3캐리어가스를 공급하는 제3캐리어공급부;
    상기 제1가스공급부에 연결된 제1가스유로;
    상기 제2가스공급부에 연결된 제2가스유로;
    상기 제3가스공급부에 연결된 제3가스유로; 및
    상기 제1가스유로, 상기 제2가스유로, 상기 제3가스유로, 및 상기 챔버 각각에 연결된 공통유로를 포함하고,
    상기 제1가스유로는 상기 제2가스유로가 상기 챔버로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격되며,
    상기 제1가스유로는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스보다 더 큰 유량으로 유동되도록 상기 제2가스유로에 비해 더 큰 면적을 갖도록 형성되고,
    상기 제2가스유로는 상기 제3가스유로가 상기 챔버로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격되며,
    상기 제2가스유로는 상기 제2캐리어가스가 상기 제3캐리어가스보다 더 큰 유량으로 유동되도록 상기 제3가스유로에 비해 더 큰 면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1가스공급부는 제1증기압(Vapor Pressure)을 갖는 상기 제1가스를 상기 챔버에 공급하고,
    상기 제2가스공급부는 상기 제1증기압에 비해 더 큰 제2증기압을 갖는 상기 제2가스를 상기 챔버에 공급하며,
    상기 제3가스공급부는 상기 제2증기압에 비해 더 큰 제3증기압을 갖는 상기 제3가스를 상기 챔버에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  3. 삭제
  4. 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내부의 공정공간에 설치되어 기판을 지지하는 기판지지부;
    상기 공정공간의 상부에서 상기 기판지지부를 향해 공정가스를 분사하는 가스분사부; 및
    제1가스, 제2가스, 제3가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 가스공급시스템을 포함하고,
    상기 가스공급시스템은 상기 제1가스와 상기 제2가스가 혼합된 제1혼합가스, 및 상기 제1혼합가스와 상기 제3가스가 혼합된 제2혼합가스를 순차적으로 혼합시켜 상기 챔버로 공급하며,
    상기 가스공급시스템은,
    상기 제1가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제1가스공급부;
    상기 제2가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제2가스공급부;
    상기 제3가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제3가스공급부;
    상기 제1가스공급부에 제1캐리어가스를 공급하는 제1캐리어공급부;
    상기 제2가스공급부에 제2캐리어가스를 공급하는 제2캐리어공급부;
    상기 제3가스공급부에 제3캐리어가스를 공급하는 제3캐리어공급부;
    상기 제1가스공급부에 연결된 제1가스유로;
    상기 제2가스공급부에 연결된 제2가스유로;
    상기 제3가스공급부에 연결된 제3가스유로; 및
    상기 제1가스유로, 상기 제2가스유로, 상기 제3가스유로, 및 상기 챔버 각각에 연결된 공통유로를 포함하고,
    상기 제1가스유로는 상기 제2가스유로가 상기 챔버로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격되며,
    상기 제1가스유로는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스보다 더 큰 유량으로 유동되도록 상기 제2가스유로에 비해 더 큰 면적을 갖도록 형성되고,
    상기 제2가스유로는 상기 제3가스유로가 상기 챔버로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격되며,
    상기 제2가스유로는 상기 제2캐리어가스가 상기 제3캐리어가스보다 더 큰 유량으로 유동되도록 상기 제3가스유로에 비해 더 큰 면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1가스공급부는 제1증기압을 갖는 상기 제1가스를 상기 챔버에 공급하고,
    상기 제2가스공급부는 상기 제1증기압에 비해 더 큰 제2증기압을 갖는 상기 제2가스를 상기 챔버에 공급하며,
    상기 제3가스공급부는 상기 제2증기압에 비해 더 큰 제3증기압을 갖는 상기 제3가스를 상기 챔버에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  6. 삭제
  7. 제1항, 제2항, 제4항, 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1가스는 인듐(Indium)으로 구성되고,
    상기 제2가스는 아연(Zinc)으로 구성되며,
    상기 제3가스는 갈륨(Gallium)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  8. 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버에 제1가스를 공급하기 위한 제1가스공급부;
    제2가스를 상기 챔버에 공급하기 위한 제2가스공급부;
    상기 제1가스의 유동력이 증가되도록 상기 제1가스공급부에 제1캐리어가스를 공급하는 제1캐리어공급부;
    상기 제2가스의 유동력이 증가되도록 상기 제2가스공급부에 제2캐리어가스를 공급하는 제2캐리어공급부;
    상기 제1가스공급부에 연결된 제1가스유로;
    상기 제2가스공급부에 연결된 제2가스유로; 및
    상기 제1가스유로, 상기 제2가스유로, 및 상기 챔버 각각에 연결된 공통유로를 포함하고,
    상기 제1가스유로는 상기 제2가스유로가 상기 챔버로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격되며,
    상기 제1가스유로는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스보다 더 큰 유량으로 유동되도록 상기 제2가스유로에 비해 더 큰 면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  9. 기판에 대한 공정공간을 제공하는 챔버에 공정가스들을 공급하는 N(N은 3이상의 정수)개의 가스공급부;
    상기 공정가스들의 유동력이 증가되도록 상기 가스공급부들 각각에 캐리어가스를 공급하는 N개의 캐리어공급부; 및
    상기 챔버에 연결된 공통유로를 포함하고,
    상기 가스공급부들 중에서 제1가스공급부는 제1가스유로에 연결되고,
    상기 가스공급부들 중에서 제2가스공급부는 제2가스유로에 연결되며,
    상기 공통유로는 상기 제1가스유로, 상기 제2가스유로, 및 상기 챔버 각각에 연결되고,
    상기 캐리어공급부들 중에서 제1캐리어공급부는 제1캐리어가스를 상기 제1가스공급부에 공급하며,
    상기 캐리어공급부들 중에서 제2캐리어공급부는 제2캐리어가스를 상기 제2가스공급부에 공급하고,
    상기 제1가스유로는 상기 제2가스유로가 상기 챔버로부터 이격된 거리에 비해 더 긴 거리로 상기 챔버로부터 이격되며,
    상기 제1가스유로는 상기 제1캐리어가스가 상기 제2캐리어가스보다 더 큰 유량으로 유동되도록 상기 제2가스유로에 비해 더 큰 면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제2가스공급부는 상기 제1가스에 비해 더 큰 증기압(Vapor Pressure)을 갖는 상기 제2가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가스공급부들은 상기 챔버에 서로 다른 증기압(Vapor Pressure)을 갖는 공정가스들을 공급하고,
    상기 제1가스공급부는 상기 제2가스공급부에 비해 더 작은 증기압을 갖는 상기 제1가스를 상기 챔버에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1가스공급부는 상기 제1가스와 상기 제1캐리어가스를 상기 챔버에 주입시키기 위한 제1주입부재, 및 상기 제1주입부재에 형성된 제1주입공을 포함하고,
    상기 제2가스공급부는 상기 제2가스와 상기 제2캐리어가스가 상기 챔버에 주입시키기 위한 제2주입부재, 및 상기 제2주입부재에 형성된 제2주입공을 포함하며,
    상기 제1주입공은 상기 제2주입공에 비해 더 큰 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1캐리어공급부는 상기 제1캐리어가스의 유량을 조절하는 제1제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 공통유로는 상기 제1가스유로에 연결된 제1공통유로, 및 상기 제2가스유로에 연결된 제2공통유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치용 가스공급장치.
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