JP2022533967A - 基板処理装置 - Google Patents

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JP2022533967A
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gas
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area
substrate
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Inventor
ジョンシク キム
チュルジュ ハン
Original Assignee
ジュスン エンジニアリング カンパニー リミテッド
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    • H01L21/68771Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
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Abstract

本発明は、基板を支持するための支持部、前記支持部から上側方向に離隔して配置されたリード、前記リードに結合し、第1領域に第1ガスを噴射する第1噴射部、前記リードに結合し、第2領域第2ガスを噴射する第2噴射部、前記リードに結合し、前記第1領域と前記第2領域の間に配置された第3領域にパージガスを噴射するパージ部、及び前記支持部を回転させるための回転部を含む基板処理装置に関するものである。

Description

本発明は、基板に対する蒸着工程、エッチング工程などの処理工程を行なう基板処理装置に関するものである。
一般的に、太陽電池(Solar Cell)、半導体素子、フラットパネルディスプレイ等を製造するためには、基板上に所定の薄膜層、薄膜回路パターン、または光学的パターンを形成しなければならない。そのため、基板上に特定物質の薄膜を蒸着する蒸着工程、感光性物質を用いて薄膜を選択的に露出させるフォト工程、選択的に露出した部分の薄膜を除去してパターンを形成するエッチング工程などの基板処理工程が行われる。これらの基板の処理工程は、基板処理装置によって行われる。
従来の技術による基板処理装置は、基板を支持する基板支持部、前記基板支持部を回転軸を中心に連続的に回転させる回転部、前記基板支持部上の第1噴射空間に向かって第1ガスを噴射する第1噴射部、前記基板支持部上の第2噴射空間に向かって第2ガスを噴射する第2噴射部を含む。
前記第1噴射部が前記第1噴射空間に第1ガスを噴射するとともに、前記第2噴射部が前記第2噴射空間に第2ガスを噴射する間、前記回転部は、前記基板が前記第1噴射空間と前記第2噴射空間を順次繰り返して通過するように前記基板支持部を連続的に回転させる。これにより、前記第1噴射空間において、前記基板に第1ガスが吸着する吸着工程が行われた後、前記第2噴射空間で前記基板に吸着した第1ガスと前記第2噴射部が噴射した第2ガスが反応して薄膜が蒸着する蒸着工程が行われる。これにより、基板には、原子層蒸着法(ALD)によって薄膜が蒸着する。
ここで、従来の技術による基板処理装置は、前記回転部が前記基板支持部を連続的に回転させるので、前記基板が回転している状態で、前記吸着工程が行われるように具現される。
これにより、従来の技術による基板処理装置は、前記基板が連続的に回転することによって作用する遠心力などにより、前記第1噴射空間において、前記吸着工程が正しく行われなくなる。
したがって、従来の技術による基板処理装置は、前記第2噴射空間で前記基板に吸着しなかった第1ガスと前記第2噴射部が噴射した第2ガスが前記基板の上側で反応することにより、前記基板に化学気相蒸着法(CVD)によって薄膜が蒸着するので、前記基板に蒸着した薄膜の膜質が低下するという問題がある。
本発明は、上述したような問題点を解決しようと案出されたもので、基板に蒸着した薄膜の膜質が低下することを防止することができる基板処理装置を提供することである。
上述したような課題を解決するために、本発明は、下記のような構成を含むことができる。
本発明に係る基板処理装置は、基板を支持するための支持部、前記支持部から上側方向に離隔して配置されたリード、前記リードに結合して第1領域に第1ガスを噴射する第1噴射部、前記リードに結合して第2領域に第2ガスを噴射する第2噴射部、前記リードに結合して前記第1領域と前記第2領域の間に配置された第3領域にパージガスを噴射するパージ部、及び前記支持部を回転させるための回転部を含むことができる。前記回転部は、基板が、前記第1領域と前記第2領域の間で移動するように、前記支持部を回転させるが、前記第1領域で第1ガスを用いた処理工程が行われるとともに、前記第2領域で第2ガスを用いた処理工程が行われる間は、前記支持部を停止させることができる。前記第1噴射部の下面は、前記第2噴射部の下面が、前記支持部から離隔した距離に比べて、より短い距離で前記支持部から離隔するように配置することができる。
本発明によると、次のような効果を図ることができる。
本発明は、支持部の回転を介して基板を第1領域と第2領域の間を移動させることができるとともに支持部の回転を停止させた状態で、第1ガスを用いた処理工程と第2ガスを用いた処理工程を行なうように具現される。したがって、本発明は、原子層蒸着法(ALD)で薄膜を蒸着する工程の安定性を向上させ、薄膜の膜質を向上させることができる。
本発明に係る基板処理装置の概略的な分解斜視図。 本発明に係る基板処理装置を図1のI-I線を基準にして表した概略的な側断面図。 本発明に係る基板処理装置において、支持部の概略的な平面図。 本発明に係る基板処理装置において、リードの概略的な平面図。 本発明に係る基板処理装置において、第1噴射部と第2噴射部に配置された一実施例を図1のI-I線を基準にして表した概略的な側断面図。 本発明に係る基板処理装置において、噴射モジュールの実施例の概略的な側断面図。 本発明に係る基板処理装置において、噴射モジュールの実施例の概略的な側断面図。 本発明に係る基板処理装置において、パージ部を図1のII-II線を基準にして表した概略的な平断面図。 本発明に係る基板処理装置において、パージ部が配置された一実施例を図1のI-I線を基準にして表した概略的な側断面図。 本発明に係る基板処理装置において、支持部の概略的な平面図。 本発明に係る基板処理装置において、支持部の概略的な平面図。 本発明に係る基板処理装置において、支持部の概略的な平面図。 本発明に係る基板処理装置において、支持部を、図12のIII-III線を基準にして表した概略的な側断面図。
以下では、本発明に係る基板処理装置の実施例を、添付した図を参照して詳細に説明する。
図1及び図2を参照すると、本発明に係る基板処理装置1は、基板(S)に対する処理工程を行なうものである。前記基板(S)は、ガラス基板、シリコン基板、金属基板などであり得る。本発明に係る基板処理装置1は、前記基板(S)に薄膜を蒸着する蒸着工程、前記基板(S)に蒸着した薄膜の一部を除去するエッチング工程などを行なうことができる。以下では、本発明に係る基板処理装置1が前記蒸着工程を行なう実施例に基づいて説明するが、このことから、本発明に係る基板処理装置1が前記エッチング工程などと共に、異なる処理工程を行なう実施例を導出することは、本発明が属する技術分野に属する当業者には自明であろう。
本発明に係る基板処理装置1は、支持部2、リード3、第1噴射部4、第2噴射部5、パージ部6、および回転部7を含むことができる。
前記支持部2は、前記基板(S)を支持するものである。前記支持部2は、前記の処理工程が行われる処理空間を提供するチャンバー1aの内部に結合することができる。前記処理空間は、前記支持部2と前記リード3の間に配置され得る。前記チャンバー1aには、基板出入口(未図示)が結合され得る。前記基板(S)は、ローディング装置(未図示)により前記基板出入口を通過して前記チャンバー1aの内部に搬入され得る。前記の処理工程が完了すると、前記基板(S)は、アンローディング装置(未図示)により前記基板出入口を通過して前記チャンバー1aの外部に搬出され得る。前記チャンバー1aには、前記の処理空間に存在するガスなどを外部に排気させるための排気部1b(図2に示す)が結合され得る。
前記支持部2は、前記基板(S)が支持される支持部材21を含むことができる。
前記支持部材21は、前記支持部2と前記リード3の間に配置されるように前記支持部2に結合され得る。すなわち、前記支持部材21は、前記支持部2の上面2aに結合され得る。前記基板(S)は、前記支持部材21の上側方向(UD矢印の方向)に突出するように、前記支持部材21に無事に支持され得る。前記上側方向(UD矢印の方向)は、前記支持部2から前記リード3に向かう方向であり得る。図に示していないが、前記支持部材21は、前記基板(S)が挿入される支持ホーム(未図示)を含むこともできる。この場合、前記基板(S)は、前記支持ホームに挿入されることにより、前記支持部材21に支持され得る。前記支持部材21および前記支持部2は、一体に形成することもできる。
前記支持部材21は、前記支持部2の上面2aから前記上側方向(UD矢印の方向)に突出することができる。これにより、前記基板(S)の上面は、前記支持部2の上面2aから前記上側方向(UD矢印の方向)に離隔した位置に配置され得る。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、ガスが前記処理空間から前記チャンバー1aの外部に排気される過程で、ガスが前記基板(S)の上面の方に侵入することを抑制する抑止力を具現することができる。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記処理工程が完了した基板(S)の品質を向上させることができる。
前記支持部2は、前記支持部材21を複数個含むことができる。これにより、前記支持部2は、前記基板(S)を複数個支持するように具現され得る。前記支持部材21は、互いに離隔するように配置され得る。これにより、前記基板(S)は、互いに離隔するように配置され得る。
図1及び図2を参照すると、前記リード3は、前記支持部2から前記上側方向(UD矢印の方向)に離隔して配置されたものである。前記リード3は、前記チャンバー1aの上部を覆うように、前記チャンバー1aに結合され得る。前記リード3及び前記チャンバー1aは、図1に示すように六角形構造で形成され得るが、これに限定されず、円筒形の構造、楕円形構造、八角形などの多角形構造などで形成することもできる。
図1~図5を参照すると、第1噴射部4は、第1ガスを噴射するものである。前記第1噴射部4は、前記支持部2から前記上側方向(UD矢印の方向)に離隔するように前記リード3に結合され得る。前記第1噴射部4は、複数の第1噴射孔を介して前記第1ガスを噴射することができる。前記第1噴射部4は、第1領域(A1、図3に示す)に、前記第1ガスを噴射することができる。これにより、前記第1領域(A1)には、前記第1ガスを用いた処理工程を行なうことができる。前記第1領域(A1)は、前記第1ガスが噴射される領域であって、前記支持部2と前記第1噴射部4の間に配置された領域であり得る。前記第1領域(A1)の前記上側方向(UD矢印の方向)側には、前記第1噴射部4の下面4aが配置され得る。前記第1噴射部4の下面4aは、下側方向(DD矢印の方向)に向く前記第1噴射部4の面であり得る。前記下側方向(DD矢印の方向)は、前記上側方向(UD矢印の方向)と反対方向であり得る。前記第1噴射部4は、ホース、配管などを介して供給部10(図2に示す)に連結することができる。前記供給部10は、前記第1ガスを供給するものである。前記第1ガスは、前記基板(S)上に蒸着される薄膜のソース物質を構成する前駆体であり得る。
前記第1噴射部4は、前記第1ガスを噴射する第1噴射モジュール41(図4に示す)を含むことができる。
前記第1噴射モジュール41は、前記第1領域(A1)に、前記第1ガスを噴射するものである。前記第1噴射モジュール41は、前記第1噴射孔を介して前記第1領域(A1)に、前記第1ガスを噴射することができる。前記第1噴射モジュール41は、前記第1噴射部4が有する第1噴射本体42(図4に示す)に結合され得る。前記第1噴射本体42は、前記リード3に結合されるものである。前記第1噴射モジュール41は、前記第1噴射本体42を介して前記リード3に結合され得る。前記第1噴射モジュール41は、前記基板(S)に比べて、より大きな大きさで形成され得る。
前記第1噴射本体42には、前記第1噴射モジュール41が複数個結合され得る。この場合、前記第1領域(A1)には、複数の基板(S)が配置され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1領域(A1)で複数の第1噴射モジュール41が噴射した第1ガスを利用して、複数の基板(S)に対する処理工程を行なうことができるので、第1ガスを用いた処理工程の処理率を増大させることができる。前記第1噴射本体42には、2N(Nは0以上の整数)個の第1噴射モジュール41が結合され得る。
前記第1噴射部4は、第1シーリング部材43(図4に示す)を含むことができる。
前記第1シーリング部材43は、前記第1噴射本体42と前記リード3の間の隙間を密閉するものである。前記第1噴射本体42に前記第1噴射モジュール41が複数個結合された場合、前記第1シーリング部材43は、前記第1噴射モジュール41の外側を囲むように配置され得る。すなわち、前記第1噴射モジュール41は、前記第1シーリング部材43の内側に位置することができる。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1噴射モジュール41の間に、前記第1シーリング部材43が位置していないので、第1噴射モジュール41の間の間隔41D(図4に示す)を減少させることができる。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1噴射部4の大きさを減少させることができるので、全体的に小型化の実現が可能に具現され得る。
図1~図5を参照すると、第2噴射部5は、第2ガスを噴射するものである。前記第2噴射部5は、前記支持部2から前記上側方向(UD矢印の方向)に離隔するように前記リード3に結合され得る。前記パージ部6を基準にして、第2噴射部5と、前記第1噴射部4は、互いに反対側に配置され得る。
前記第2噴射部5は、複数の第2噴射孔を介して前記第2ガスを噴射することができる。前記第2噴射部5は、第2領域(A2、図3に示す)に前記第2ガスを噴射することができる。これにより、前記第2領域(A2)は、前記第2ガスを用いた処理工程を行なうことができる。前記第2領域(A2)は、前記第2ガスが噴射される領域であって、前記支持部2と前記第2噴射部5の間に配置された領域であり得る。前記第2領域(A2)の前記上側方向(UD矢印の方向)側には、前記第2噴射部5の下面5aが配置され得る。前記第2噴射部5の下面5aは、前記下側方向(DD矢印の方向)側に向かう前記第2噴射部5の面であり得る。前記第2領域(A2)は、前記第1領域(A1)から離隔した位置に配置され得る。前記第2噴射部5は、ホース、配管などを介して前記供給部10(図2に示す)に連結することができる。図に示していないが、前記供給部10は、前記第1ガスを供給する第1供給機構、及び前記第2ガスを供給する第2供給機構を含むことができる。前記第1供給機構は、前記第1噴射部4に連結して前記第1噴射部4に、前記第1ガスを供給することができる。前記第2供給機構は、前記第2噴射部5に連結して前記第2噴射部5に、前記第2ガスを供給することができる。前記第1ガスがソースガスである場合、前記第2ガスは、反応ガスであり得る。
前記第2噴射部5は、前記第2ガスを噴射する第2噴射モジュール51(図4に示す)を含むことができる。
前記第2噴射モジュール51は、前記第2領域(A2)に前記第2ガスを噴射するものである。前記第2噴射モジュール51は、前記第2噴射孔を介して前記第2領域(A2)に前記第2ガスを噴射することができる。前記第2噴射モジュール51は、前記第2噴射部5が有する第2噴射本体52(図4に示す)に結合することができる。前記第2噴射本体52は、前記リード3に結合するものである。前記第2噴射モジュール51は、前記第2噴射本体52を介して前記リード3に結合することができる。前記第2噴射モジュール51は、前記基板(S)に比べて、より大きな大きさで形成され得る。
前記第2噴射本体52には、前記第2噴射モジュール51が複数個結合され得る。この場合、前記第2領域(A2)には、複数の基板(S)が配置され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2領域(A2)で複数の第2噴射モジュール51が噴射した第2ガスを利用して、複数の基板(S)の処理工程を行なうことができるので、第2ガスを用いた処理工程の処理率を増大させることができる。前記第2噴射本体52には、2N個の第2噴射モジュール51が結合され得る。前記第2噴射モジュール51と、前記第1噴射モジュール41は、互いに同じ数で具備され得る。
前記第2噴射部5は、第2シーリング部材53(図4に示す)を含むことができる。
前記第2シーリング部材53は、前記第2噴射本体52と前記リード3の間の隙間を密閉させるものである。前記第2噴射本体52に前記第2噴射モジュール51が複数個結合された場合、前記第2シーリング部材53は、前記第2噴射モジュール51の外側を囲むように配置され得る。すなわち、前記第2噴射モジュール51は、前記第2シーリング部材53の内側に位置することができる。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2噴射モジュール51の間に、前記第2シーリング部材53が位置していないので、第2噴射モジュール51の間の間隔51D(図4に示す)を減少させることができる。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2噴射部5の大きさを減少させることができるので、全体的に小型化の実現可能に具現され得る。
図5を参照すると、第2噴射部5の下面5aは、前記第1噴射部4の下面4aが、前記支持部2から離隔した距離に比べてより長い距離で、前記支持部2から離隔するように配置され得る。例えば、前記第1噴射部4の下面4aが、前記支持部2から離隔した第1離隔距離(L1)は、前記第2噴射部5の下面5aが、前記支持部2から離隔した第2離隔距離(L2)に比べて、より短く形成され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2噴射部5を介して噴射された第2ガスの流量が、前記第1噴射部4を介して噴射された第1ガスの流量に比べてより多くても、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間のガス分圧(Partial Pressure)差が減少するように具現され得る。分圧は、混合気体において各成分気体が示す圧力を意味するものであり、ガスの流量に比例してガスが噴射される領域の大きさに反比例する。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2ガスが、前記第1ガスの流量に比べてより多く噴射されても、前記第2領域(A2)が、前記第1領域(A1)に比べて、より大きな大きさで形成されるので、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間の分圧の差を減少させることができる。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1ガスと前記第2ガスを用いた処理工程時、前記第1ガスが前記第2領域(A2)に浸透することを抑制するとともに、前記第2ガスが前記第1領域(A1)に浸透することを抑制する抑止力を具現することにより、前記第1領域(A1)上で前記第1ガスを用いた処理工程の完成度を向上させるとともに、前記第2領域(A2)上で前記第2ガスを用いた処理工程の完成度を向上させることができる。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1ガスと前記第2ガスの混合により、膜質が低下することを防止することにより、処理工程が完了した基板の品質を向上させることができる。
図5を参照すると、第2噴射部5の下面5aは、前記リード3の下面3aから前記上側方向(UD矢印の方向)の方に離隔するように配置され得る。この場合、前記第1噴射部4の下面4aは、前記リード3の下面3aから前記下側方向(DD矢印の方向)の方に離隔するように配置され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2領域(A2)が、前記第1領域(A1)に比べて、より大きな大きさで具現されるので、前記第2ガスが、前記第1ガスに比べて、より多い流量で前記支持部2上に噴射されても、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間のガス分圧の差を減少させることができる。前記リード3の下面3aは、前記下側方向(DD矢印の方向)に向かう前記リード3の面であり得る。
図に示していないが、前記第2噴射部5の下面5aが前記リード3の下面3aから前記上側方向(UD矢印の方向)の方に離隔するように配置された場合、前記第1噴射部4の下面4aは、前記リード3の下面3aと同じ高さに位置するように配置され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2領域(A2)が、前記第1領域(A1)に比べて、より大きな大きさで具現されるので、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間のガス分圧の差を減少させることができる。
前記第2噴射部5の下面5aは、前記第1噴射部4の下面4aが、前記支持部2から離隔した距離の3~15倍の距離で、前記支持部2から離隔するように配置され得る。この場合、前記第2噴射部5の下面5aが、前記支持部2から離隔した距離は、前記第1噴射部4の下面4aが、前記支持部2から離隔された距離に対して3倍以上15倍以下であり得る。例えば、前記第1離隔距離(L1)は、0mmより大きく5mm以下で形成するとともに、前記第2離隔距離(L2)は、3mm以上15mm以下で形成することができる。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2領域(A2)が、前記第1領域(A1)に比べて、より大きな大きさで具現されるので、前記第2ガスが、前記第1ガスに比べて、より多い流量で前記支持部2上に噴射されても、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間のガス分圧の差を減少させることができる。
前記第2噴射部5は、前記第1噴射部4が前記第1ガスを噴射する第1領域(A1)に比べて、より大きな体積(Volume)を有した前記第2領域(A2)に、前記第2ガスを噴射することができる。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2ガスが、前記第1ガスに比べて、より多い流量で前記支持部2上に噴射されても、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間のガス分圧の差を減少させることで、前記第1ガスが前記第2領域(A2)に浸透することを抑制するとともに、前記第2ガスが前記第1領域(A1)に浸透することを抑制する抑止力を具現することができる。
図4~図7を参照して前記第2噴射モジュール51(図4に示す)および、前記第1噴射モジュール41(図4に示す)の噴射モジュール30の実施例を具体的に詳しくみてみると、次の通りである。
図6に示すように、前記噴射モジュール30は、モジュール本体31、前記支持部2に向けてガスを噴射する複数の噴射孔32、及び前記噴射孔32が連結した伝達孔33を含むことができる。前記伝達孔33は、前記供給部10(図2に示す)に連結することができる。これにより、前記供給部10(図2に示す)が供給したガスは、前記伝達孔33に沿って流動しながら、前記噴射孔32を介して前記支持部2に噴射され得る。図に示していないが、前記噴射モジュール30には、プラズマ発生部が連結され得る。この場合、前記噴射モジュール30は、プラズマを利用してガスを活性化させ、活性化させたガスを前記支持部2に向かって噴射することができる。
図7に示すように、前記噴射モジュール30は、第1電極34、及び第2電極35を含むこともできる。前記第1電極34には、複数の突出電極36が形成され得る。前記第2電極35には、複数の電極孔37が形成され得る。前記第1電極34および前記第2電極35は、前記突出電極36が前記電極孔37のそれぞれに挿入されるように配置され得る。この場合、前記噴射孔32及び前記伝達孔33は、前記第1電極34に形成され得る。前記突出電極36を接地(Ground)すると共に、前記第2電極35にプラズマ電源を印加すると、前記噴射モジュール30は、プラズマを発生させることができる。これにより、前記噴射モジュール30は、プラズマを用いて前記第1電極34と前記第2電極35の間に形成された離隔空間38で、ガスを活性化させることができる。前記伝達孔33と、前記噴射孔32を順次に移動したガスは、前記離隔空間38で活性化され、前記支持部2に向けて噴射され得る。
前記第1噴射部4及び前記第2噴射部5は、互いに異なる種類の噴射モジュール30を含むように具現され得る。例えば、前記第1噴射部4が図6に示したシャワーヘッドタイプの噴射モジュール30を含み、前記第2噴射部5が、図7に示した電極構造タイプの噴射モジュール30を含むことができる。例えば、前記第1噴射部4が、図7に示した電極構造タイプの噴射モジュール30を含み、前記第2噴射部5が、図6に示したシャワーヘッドタイプの噴射モジュール30を含むこともできる。
前記第1噴射部4が前記シャワーヘッドタイプの噴射モジュール30を含み、前記第2噴射部5が前記電極構造タイプの噴射モジュール30を含む場合、本発明による基板処理装置1は、前記第2噴射部5が前記第2ガスを前記離隔空間38に噴射するように具現され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記離隔空間38を介して、追加の前記第2ガスの噴射空間を確保することで、前記第2ガスの流量を増大させても、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間の分圧差を減少させるように具現され得る。
前記第1噴射部4及び前記第2噴射部5は、互いに同じ種類の噴射モジュール30を含むように具現され得る。例えば、前記第1噴射部4及び前記第2噴射部5は、それぞれ図6に示したシャワーヘッドタイプの噴射モジュール30を含むことができる。例えば、前記第1噴射部4及び前記第2噴射部5は、それぞれ図7に示した電極構造タイプの噴射モジュール30を含むこともできる。
図1~図10を参照すれば、前記パージ部6は、パージガスを噴射するものである。前記パージ部6は、第3領域(A3)にパージガスを噴射することにより、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)を区画することができる。これにより、前記パージ部6は、前記第1領域(A1)に噴射された第1ガス及び前記第2領域(A2)に噴射された第2ガスが互いに混合することを防止することができる。前記第3領域(A3)は、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間に配置され得る。前記第3領域(A3)は、前記パージガスが噴射される領域であって、前記支持部2と前記パージ部6の間に配置された領域であり得る。前記第3領域(A3)の前記上側方向(UD矢印の方向)側には、前記パージ部6の下面6aが配置され得る。前記パージ部6の下面6aは、前記下側方向(DD矢印の方向)側を向く前記パージ部6の面であり得る。前記パージ部6は、ホース、配管などを介して前記供給部10(図2に示す)に連結することができる。図に示していないが、前記供給部10は、前記パージガスを供給する第3供給機構を含むことができる。前記第3供給機構は、前記パージ部6に連結して、前記パージ部6に前記パージガスを供給することができる。
図9を参照すると、前記パージ部6の下面6aは、前記第1噴射部4の下面4aが、前記支持部2から離隔した距離に比べて、より短い距離で前記支持部2から離隔するように配置され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記パージ部6が前記第1噴射部4に比べて、前記支持部2の方により突出することにより、前記パージガスを利用したガス障壁、および前記パージ部6の配置を利用した物理障壁を介して前記パージ部6が前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)を区画する区画力を向上させることができる。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1領域(A1)に噴射された第1ガス及び前記第2領域(A2)に噴射された第2ガスが互いに混合することを防止する防止力を増大させることによって、ガス混合による膜質が低下する程度を減少させることができる。前記パージ部6の下面6aは、前記第2噴射部5の下面5aが、前記支持部2から離隔した距離に比べて、より短い距離で前記支持部2から離隔するように配置することもできる。
前記パージ部6の下面6aは、前記リード3の下面3aから第1突出距離で突出するように配置され得る。この場合、前記第1噴射部4の下面4aは、前記リード3の下面3aから前記第1突出距離よりも短い第2突出距離で突出するように配置され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記パージ部6が前記第1噴射部4に比べて、前記支持部2の方により突出することにより、前記パージ部6が、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)を区画する区画力を向上させることができる。図に示していないが、前記第2噴射部5の下面6aは、前記支持部2から前記第2突出距離に比べて、さらに短い第3突出距離で突出するように配置され得る。
前記パージ部6の下面6aと前記第1噴射部4の下面4aは、前記支持部2から、互いに同じ距離で離隔するように配置され得る。例えば、前記パージ部6の下面6aと前記第1噴射部4の下面4aは、前記リード3の下面3aと同じ高さに位置するように配置され得る。前記パージ部6の下面6aと前記第2噴射部5の下面5aは、前記リード3の下面3aと同じ高さに位置するように配置することもできる。
図1~図11を参照すれば、前記回転部7(図2に示す)は、前記支持部2を回転させるものである。前記回転部7は、前記支持部2の回転軸20(図10に示す)を中心にして前記支持部2を回転させることができる。前記回転部7は、前記支持部2を第1回転方向(R1矢印の方向、図10に示す)に回転させることができる。前記第1回転方向(R1矢印の方向)に沿って前記第1領域(A1)、第3領域(A3)、第2領域(A2)、及び前記第3領域(A3)が順次に配置され得る。前記回転部7が前記支持部2を回転させることによって、前記支持部2に支持された基板(S、図3に示す)は、前記支持部2の回転軸20を中心に回転することができる。これにより、前記支持部2に支持された基板(S)は、前記第1領域(A1)、第3領域(A3)、及び前記第2領域(A2)の間に順次に移動することができる。
本発明に係る基板処理装置1が、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)のそれぞれで複数の基板(S)に対して処理工程を行なう場合、前記回転部7は、次のように動作することができる。
まず、前記回転部7は、図10に示すように、前記第1領域(A1)に複数の第1基板100が位置するとともに、前記第2領域(A2)に複数の第2基板200が位置するように、前記支持部2を回転させることができる。
その後、前記第1領域(A1)に、前記第1基板100が位置するとともに、前記第2領域(A2)に複数の第2基板200が位置すると、前記回転部7は、前記支持部2を停止させることができる。
その後、前記第1噴射部4は、前記第1領域(A1)に前記第1ガスを噴射することができる。これにより、前記第1領域(A1)では、前記第1基板100に前記第1ガスが吸着する吸着工程を行なうことができる。この場合、前記第2噴射部5は、前記第2領域(A2)に前記第2ガスを噴射せずに待機することができる。
その後、前記第1基板100に対する吸着工程が完了すると、前記回転部7は、図11に示すように、前記第1領域(A1)に前記第2基板200が位置すると共に、前記第2領域(A2)に、前記第1基板100が位置するように、前記支持部2を回転させることができる。この場合、前記第1基板100は、前記第1領域(A1)から前記第2領域(A2)に移動する過程で、前記第3領域(A3)を通過することができる。これにより、前記第1基板100に吸着できなかった第1ガスが前記パージ部6が噴射したパージガスによって除去され得る。この場合、前記第2基板200は、前記第2領域(A2)から前記第1領域(A1)に移動する過程で、前記第3領域(A3)を通過することができる。
その後、前記第1領域(A1)に前記第2基板200が位置すると共に、前記第2領域(A2)に前記第1基板100が位置すると、前記回転部7は、前記支持部2を停止させることができる。
その後、前記第1噴射部4は、前記第1領域(A1)に、前記第1ガスを噴射することができる。これにより、前記第1領域(A1)では、前記第2基板200に前記第1ガスが吸着される吸着工程を行なうことができる。この場合、前記第2噴射部5は、前記第2領域(A2)に前記第2ガスを噴射することができる。これにより、前記第2領域(A2)は、前記第1基板100に吸着した第1ガスと前記第2噴射部5が噴射する第2ガスが反応して薄膜が蒸着する蒸着工程が行われる。したがって、前記第1基板100には、原子層蒸着法(ALD)で薄膜が蒸着され得る。本発明に係る基板処理装置1は、前記第2ガスが、前記第1ガスに比べて、より大きな流量で噴射されても、前記第2領域(A2)が、前記第1領域(A1)に比べて、より大きな大きさで形成されることにより、第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間のガス分圧差を減少させることができるよう具現され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2領域(A2)に噴射された前記第2ガスが前記第1領域(A1)の方に浸透することを抑制するとともに、前記第1領域(A1)に噴射された前記第1ガスが前記第2領域(A2)の方に浸透することを抑制する抑止力を具現することができる。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1基板100に対する蒸着工程及び前記第2基板200に対する吸着工程の完成度を向上させることができる。前記第2基板200に対する吸着工程、および前記第1基板100に対する蒸着工程は、並行して行なうことができる。
その後、前記第1基板100に対する蒸着工程及び前記第2基板200に対する吸着工程が完了すると、前記回転部7は、図10に示すように、前記第1領域(A1)に前記第1基板100が位置するとともに、前記第2領域(A2)に前記第2基板200が位置するように、前記支持部2を回転させることができる。この場合、前記第2基板200が、前記第1領域(A1)から前記第2領域(A2)に移動する過程で、前記第3領域(A3)を通過することができる。これにより、前記第2基板200に吸着できなかった第1ガスが前記パージ部6が噴射したパージガスによって除去され得る。この場合、前記第1基板100が前記第2領域(A2)から前記第1領域(A1)に移動する過程で、前記第3領域(A3)を通過することができる。これにより、前記第1基板100に蒸着できなかった第2ガスが前記パージ部6が噴射したパージガスによって除去され得る。
その後、前記第1領域(A1)に、前記第1基板100が位置するとともに、前記第2領域(A2)に前記第2基板200が位置すると、前記回転部7は、前記支持部2を停止させることができる。
その後、前記第1噴射部4は、前記第1領域(A1)に、前記第1ガスを噴射することができる。これにより、前記第1領域(A1)では、前記第1基板100に蒸着した薄膜に、前記第1ガスが吸着する吸着工程を行なうことができる。この場合、前記第2噴射部5は、前記第2領域(A2)に前記第2ガスを噴射することができる。これにより、前記第2領域(A2)では、前記第2基板200に吸着した第1ガスと前記第2噴射部5が噴射する第2ガスが反応して薄膜が蒸着する蒸着工程が行なわれる。したがって、前記第2基板200には、原子層蒸着法(ALD)で薄膜が蒸着され得る。本発明に係る基板処理装置1は、前記第2ガスが、前記第1ガスに比べて、より大きな流量で噴射されても、前記第2領域(A2)が、前記第1領域(A1)に比べて、より大きな大きさで形成されることにより、第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間のガス分圧差を減少させることができるように具現され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1領域(A1)に噴射された前記第1ガスが前記第2領域(A2)の方に浸透することを抑制すると共に、前記第2領域(A2)に噴射された前記第2ガスが前記第1領域(A1)の方に浸透することを抑制する抑止力を具現することができる。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記第2基板200に対する蒸着工程、および前記第1基板100に対する吸着工程の完成度を向上させることができる。前記第1基板100に対する吸着工程、および前記第2基板200に対する蒸着工程は、並行して行なうことができる。
上述したように、前記第1基板100に対する吸着工程と蒸着工程、及び前記第2基板200に対する吸着工程と蒸着工程が繰り返して行われるように、前記回転部7は、前記支持部2の回転と停止を繰り返すことができる。前記第1基板100及び前記第2基板200のそれぞれに対して、所定の回数の吸着工程と蒸着工程が行われるまで、前記回転部7は、前記支持部2の回転と停止を繰り返すことができる。この場合、前記第1基板100に対して吸着工程と蒸着工程が行われた回数、及び前記第2基板200に対して吸着工程と蒸着工程が行われた回数は、互いに同一に具現され得る。そのため、最後には前記第2領域(A2)では、前記第2噴射部5が前記第2基板200に前記第2ガスを噴射すると共に、前記第1領域(A1)では、前記第1噴射部4が前記第1基板100に前記第1ガスを噴射せずに待機することができる。
このように、本発明に係る基板処理装置1は、前記第1領域(A1)では、吸着工程が行われると共に、前記第2領域(A2)では、蒸着工程が行われるように具現されるので、原子層蒸着法(ALD)で薄膜を蒸着することができるよう具現される。この場合、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)は、前記第3領域(A3)に噴射されたパージガスによって区画されるので、前記第1ガスと前記第2ガスの混合によって膜質が低下することを防止することができる。これに加えて、本発明に係る基板処理装置1は、前記支持部2の回転を介して前記基板100、200を前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間を移動させることができると同時に、前記支持部2の回転を停止させた状態で、前記吸着工程と前記蒸着工程が行われるように具現される。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、原子層蒸着法(ALD)で薄膜を蒸着する工程の安定性を向上させて、膜質を向上させることができる。
一方、前記第1基板100を前記第1領域(A1)から前記第2領域(A2)に移動させるとき、前記回転部7は、前記支持部2を、前記回転軸20を中心にして、常に同じ固定回転角度で回転させることができる。前記第1基板100を前記第2領域(A2)から前記第1領域(A1)に移動させるとき、前記回転部7は、前記支持部2を、前記回転軸20を中心にして、可変する可変回転角度で回転させることができる。例えば、前記固定回転角度は180度であり、前記可変回転角度は180度とは異なる角度であり得る。前記可変回転角度は181度、179度などであり得る。この場合、前記回転部7は、180度、179度、180度、181度の順序で前記支持部2の回転と停止を繰り返すことができる。前記回転部7は、180度、181度、180度、179度の順序で前記支持部2の回転と停止を繰り返すこともできる。
このように、本発明に係る基板処理装置1は、前記回転部7が前記可変回転角度で前記支持部2を回転させるように具現することで、前記支持部2が前記可変回転角度で回転するたびに、前記第1領域(A1)において、前記第1噴射孔の下側及び前記第2領域(A2)において、前記第2噴射孔の下側に位置することになる基板100、200の部分を変更することができる。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記処理工程が完了した基板に、前記第1噴射孔と前記第2噴射孔の位置に起因したホールパターンが転写される転写現象が発生する程度を減少させることができるので、前記の処理工程の均一性を向上させることができる。
ここで、前記パージ部6は、複数のパージ孔61(図8に示す)、およびパージ本体62(図8に示す)を含むことができる。
前記パージ孔61は、前記パージガスを噴射するものである。前記パージ孔61は、前記パージ本体62に形成され得る。前記パージ孔61は、互いに離隔するように配置され得る。
前記パージ本体62は、前記リード3に結合することができる。前記パージ本体62は、前記第3領域(A3)から前記上側方向(UD矢印の方向)に離隔して配置され得る。
図8を参照すると、前記パージ本体62は、第1パージ本体621、第2パージ本体622、及び第3パージ本体623を含むことができる。
前記第1パージ本体621は、前記第2パージ本体622と、前記第3パージ本体623の間に配置されたものである。前記第1パージ本体621は、前記第3領域(A3)の中央領域(A31、図8に示す)に対応するように配置され得る。前記第1パージ本体621は、前記パージ孔61を介して前記中央領域(A31)に前記パージガスを噴射することができる。前記中央領域(A31)は、前記第3領域(A3)の一側領域(A32、図10に示す)及び前記第3領域(A3)の他側領域(A33、図10に示す)の間に配置され得る。前記一側領域(A32)は、前記基板100、200が、前記第1領域(A1)から前記第2領域(A2)に移動するときに通過する領域である。前記他側領域(A33)は、前記基板100、200が、前記第2領域(A2)から前記第1領域(A1)に移動するときに通過する領域である。
前記第2パージ本体622は、前記一側領域(A32)に対応するように配置され得る。前記第2パージ本体622は、前記パージ孔61を介して前記一側領域(A32)に前記パージガスを噴射することができる。前記第2パージ本体622には、プラズマ生成機構63(図8に示す)が結合され得る。前記プラズマ生成機構63は、プラズマを発生させるものである。これにより、前記基板100、200が、前記第1領域(A1)から前記第2領域(A2)に移動する過程で、前記一側領域(A32)では、前記基板100、200に対するパージガス噴射及び前記基板100、200に対するプラズマ処理が並行して行われ得る。前記第2パージ本体622は、前記プラズマを用いて前記パージガスを活性化させ、活性化させたパージガスを前記一側領域(A32)に噴射することもできる。この場合、前記一側領域(A32)では、前記基板100、200に対して活性化したパージガスを用いた処理が行われ得る。この場合、前記プラズマ生成機構63が結合した第2パージ本体622は、図6に示したシャワーヘッドタイプまたは図7に示した電極構造タイプで具現することもできる。
前記第3パージ本体623は、前記他側領域(A33)に対応するように配置され得る。前記第3パージ本体623は、前記パージ孔61を介して前記他側領域(A33)に前記パージガスを噴射することができる。前記第3パージ本体623には、ウィンドウ64(図8に示す)が結合され得る。温度測定部(未図示)は、前記ウィンドウ64を介して前記他側領域(A33)を通過する基板100、200の温度を測定することができる。前記ウィンドウ64は、透明材質または半透明の材質で形成され得る。これにより、前記基板100、200が、前記第2領域(A2)から前記第1領域(A1)に移動する過程で、前記他側領域(A33)では、前記基板100、200に対するパージガス噴射及び前記基板100、200の温度測定が並行して行われ得る。
図12及び図13を参照すると、本発明に係る基板処理装置1は、突出部8を含むことができる。
前記突出部8は、前記支持部2の上面2aから前記上側方向(UD矢印の方向)に突出したものである。前記突出部8は、前記第3領域(A3)に対応するように配置され得る。これにより、本発明に係る基板処理装置1は、前記パージガスを用いたガス障壁及び前記突出部8を用いた物理障壁を介して前記第1ガスと前記第2ガスが混合することを防止する防止力より高めることができる。前記突出部8は、上面が、前記支持部材21の上面と同じ高さに位置するように、前記支持部2の上面2aから前記上側方向(UD矢印の方向)に突出することができる。前記突出部8は、全体的に直方体形態に形成され得るが、これに限定されず、前記第1領域(A1)と前記第2領域(A2)の間の物理障壁を具現することができる形態であれば、円盤形態などの異なる形態で形成することもできる。前記突出部8および、前記支持部2は、一体に形成することもできる。前記突出部8は、前記支持部材21から離隔した位置に配置され得る。
前記突出部8と前記支持部材21が、前記支持部2の上面2aから前記上側方向(UD矢印の方向)に突出することによって、前記第1領域(A1)と前記第3領域(A3)の間には、第1ガスホーム81(図13に示す)が形成され得る。前記第1ガスホーム81は、前記突出部8と前記支持部材21の間で谷のような形態で具現され得る。これにより、前記パージ部6が噴射したパージガスと前記第1噴射部4が噴射した第1ガスのうち少なくとも1つを含んだ残留ガスは、前記第1ガスホーム81に沿って流動して前記チャンバー1aの外部に排気され得る。前記第2領域(A2)と前記第3領域(A3)の間には、第2ガスホーム82(図13に示す)が形成され得る。前記第2ガスホーム82は、前記突出部8と前記支持部材21の間で谷のような形態で具現され得る。これにより、前記パージ部6が噴射したパージガスと前記第2噴射部5が噴射した第2ガスのうち少なくとも1つを含んだ残留ガスは、前記第2ガスホーム82に沿って流動して前記チャンバー1aの外部に排気され得る。
したがって、本発明に係る基板処理装置1は、前記ガスホーム81、82を介して残留ガスを円滑に排気させることができるように具現される。また、本発明に係る基板処理装置1は、前記突出部8と前記支持部材21が前記支持部2の上面2aから前記上側方向(UD矢印の方向)に突出するので、前記ガスホーム81、82を介して排気される残留ガスが前記基板100、200の方に侵入することを抑制することができるように具現される。この場合、前記突出部8と前記支持部材21のそれぞれにおいて、前記ガスホーム81、82に向く外面は、残留ガスが前記基板100、200の方に侵入することを抑制する障壁として機能することができる。したがって、本発明に係る基板処理装置1は、残留ガスに因る前記基板100、200に部分的に蒸着率、食刻率など処理率に偏差が発生する程度を減少させることができるので、処理工程の均一性をより向上させることができる。
以上で説明した本発明は、前述した実施例及び添付した図に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、複数の置換、変形及び変更が可能であることが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって明らかであろう。

Claims (16)

  1. 基板を支持するための支持部、
    前記支持部から上側方向に離隔して配置されたリード、
    前記リードに結合し、第1領域に第1ガスを噴射する第1噴射部、
    前記リードに結合し、第2領域に第2ガスを噴射する第2噴射部、
    前記リードに結合し、前記第1領域と前記第2領域の間に配置された第3領域にパージガスを噴射するパージ部、および
    前記支持部を回転させるための回転部を含み、
    前記回転部が、基板が前記第1領域と前記第2領域の間で移動するように、前記支持部を回転させ、前記第1領域で第1ガスを用いた処理工程が行われるとともに、前記第2領域で第2ガスを用いた処理工程が行われる間は、前記支持部を停止させ、
    前記第1噴射部の下面は、前記第2噴射部の下面が前記支持部から離隔された距離に比べて、より短い距離で前記支持部から離隔するように配置されたことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記第2噴射部の下面が、前記リードの下面から前記上側方向の方に離隔するように配置され、
    前記第1噴射部の下面は、前記リードの下面から前記上側方向と逆方向である下側方向の方に離隔するように配置されたことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記第2噴射部の下面が、前記支持部から離隔した距離は、前記第1噴射部の下面が、前記支持部から離隔した距離に対して3倍以上15倍以下であることを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  4. 前記第1噴射部が、前記第2噴射部が前記第2ガスを噴射する第2領域に比べて、より小さな体積(Volume)を有する前記第1領域に前記第1ガスを噴射することを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  5. 前記第1噴射部が、前記リードに結合したモジュール本体、及び前記モジュール本体に形成され、前記第1領域に前記第1ガスを噴射する複数の第1噴射孔を含み、
    前記第2噴射部は、複数の突起電極が結合し、第2ガスを噴射する複数の第2噴射孔が形成された第1電極、及び前記突出電極に対応する位置に複数の開口が形成された第2電極を含むことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  6. 前記第2噴射部が、前記第1電極と前記第2電極の間に形成された離隔空間に前記第2ガスを噴射することを特徴とする、請求項5に記載の基板処理装置。
  7. 前記パージ部の下面が、前記第1噴射部の下面が、前記支持部から離隔した距離に比べて、より短い距離で前記支持部から離隔するように配置されたことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  8. 前記パージ部の下面と前記第1噴射部の下面が、前記支持部から互いに同じ距離で離隔するように配置されたことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  9. 前記支持部が、前記基板の上面を前記支持部の上面から離隔した位置に配置させるために、前記支持部の上面から前記上側方向に突出した支持部材を含むことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  10. 前記支持部の上面から前記上側方向に突出し、第3領域に配置された突出部を含むことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  11. 前記突出部が、前記第1領域と前記第3領域の間に形成された第1ガスホーム、及び前記第1領域と前記第2領域の間に形成された第2ガスホームが形成されたことを特徴とする、請求項10に記載の基板処理装置。
  12. 前記支持部の上面から前記上側方向に突出し、第3領域に配置された突出部を含み、
    前記支持部が、前記支持部の上面から前記上側方向に突出し、前記突出部から離隔して配置された支持部材を含み、
    前記突出部には、前記第1領域と前記第3領域の間に形成された第1ガスホーム、及び前記第1領域と前記第2領域の間に形成された第2ガスホームが形成され、
    前記突出部と前記支持部材は、前記ガスホームを向く外面を有することを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  13. 前記パージ部が、前記第3領域から前記上側方向に離隔して配置されるよう前記リードに結合したパージ本体を含み、
    前記パージ本体は、前記第3領域の中央領域に対応するように配置された第1パージ本体、及び前記基板が前記第1領域から前記第2領域に移動するときに通過する前記第3領域の一側領域に配置された第2パージ本体を含み、
    前記第2パージ本体には、プラズマを発生させるプラズマ生成機構が結合したことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  14. 前記パージ部が、前記第3領域から前記上側方向に離隔して配置されるよう前記リードに結合したパージ本体を含み、
    前記パージ本体は、前記第3領域の中央領域に対応するように配置された第1パージ本体、及び前記基板が前記第2領域から前記第1領域に移動するときに通過する前記第3領域の他側領域に配置された第3パージ本体を含み、
    前記第3パージ本体には、前記他側領域を通過する基板の温度を測定するためのウィンドウが結合したことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  15. 前記回転部が、前記基板が前記第1領域から前記第2領域に移動するときに回転軸を中心に前記支持部を固定回転角度で回転させると共に、前記基板が前記第2領域から前記第1領域に移動するとき、前記回転軸を中心に前記支持部を前記固定回転角度と異なる可変回転角度で回転させることを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
  16. 前記第1噴射部が、複数の基板が配置された前記第1領域に前記第1ガスを噴射する複数の第1噴射モジュール、前記第1噴射モジュールが結合した第1噴射本体、及び前記第1噴射本体と前記リードの間の隙間を密閉するための第1シーリング部材を含み、
    前記第1シーリング部材は、前記第1噴射モジュールの外側を囲むように配置されたことを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。
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