JP6959696B2 - 工程チャンバーの内部に配置される基板処理装置及びその作動方法 - Google Patents

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Description

実施例は、工程チャンバーの内部に配置される基板処理装置及びその作動方法に関するものである。
この部分に記述された内容は単に実施例についての背景情報を提供するだけ、従来技術を構成するものではない。
一般に、半導体メモリ素子、液晶表示装置、有機発光装置などは、基板上に複数回の半導体工程を実施して所望形状の構造物を蒸着及び積層する加工工程によって製造する。
半導体加工工程は、基板上に所定の薄膜を蒸着する工程、薄膜の選択領域を露出させるフォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程、選択領域の薄膜を除去する食刻工程などを含む。このような半導体工程は、該当工程のために最適の環境が造成された工程チャンバーの内部で進行される。
一般に、ウエハーなどの円形基板を加工する装置は工程チャンバーの内部に配置され、円形ディスクに前記ディスクより小さな複数の円形サセプタを装着した構造を有する。
基板処理装置においては、前記サセプタに基板を装着した後、前記ディスクを自転させるとともに前記サセプタを自転させながら公転させた後、前記基板にソース物質を噴射して所望形状の構造物を前記基板に蒸着及び積層する方式又は食刻する方式で基板加工を行う。
この時、サセプタをその中心を軸として回転、すなわち自転させるために、空気又は他のガスを噴射する別途の装置を使う。この場合、空気又はガスに含有された異物が基板に吸着して製品不良が発生する問題点がある。
したがって、実施例は、空気又は他のガスを噴射する別途の装置を使わずに前記サセプタを自転させることができる、工程チャンバーの内部に配置される基板処理装置及びその作動方法を提供することに目的がある。
実施例が達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しなかった他の技術的課題は下記の記載から実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
基板処理装置の一実施例は、自転可能に構成されるディスク；前記ディスクに配置され、上面に基板が装着され、前記ディスクが自転することによって自転するとともに前記ディスクの中心を軸として公転する少なくとも一つのサセプタ；前記サセプタの下部に結合し、中心が前記サセプタの中心と一致するように配置される金属リング；及び前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に放射状に配置され、少なくとも一部が前記金属リングと上下方向に対向するように備えられるマグネットを含むことができる。
基板処理装置の一実施例は、前記ディスク及び前記サセプタとそれぞれ接触するように配置されるベアリング；及び前記ディスクを収容する収容部を備えるフレームをさらに含み、前記ディスクが自転することによって前記金属リングは前記マグネットの磁気力によって自転し、これによって前記サセプタが自転することができる。
基板処理装置の一実施例は、前記サセプタの下部に突設され、前記金属リングと結合し、前記ベアリングを支持する第１支持部を備えることができる。
前記金属リングは、前記第１支持部と結合する内側リング；前記内側リングと結合する外側リング；及び前記外側リングと前記内側リングの間に形成され、前記外側リングと前記内側リングを互いに結合させるリング結合部を含むことができる。
前記外側リングは前記マグネットと上下方向に対向するように備えられ、外側リングの幅は前記マグネットの幅より大きく形成されることができる。
前記外側リングは前記マグネットと上下方向に対向するように備えられ、前記外側リングは前記マグネットと対向する部位で前記マグネットを上下方向に全て覆う部位が存在するように構成できる。
前記マグネットは前記フレームに前記収容部の中心を基準に放射状に回転できないように配置されることができる。
前記マグネットは複数のマグネット片が一定間隔で放射状に配置されるように構成できる。
前記マグネット片は円筒状に構成できる。
基板処理装置の一実施例は、前記収容部の中心部に形成される通孔に挿入され、前記ディスクを自転させるシャフトと、下側で前記シャフト上端と結合するとともに上側で前記ディスクと結合するディスク支持部とを備えることができる。
基板処理装置の一実施例は、前記マグネットの直径に対する前記金属リングの直径の比に前記サセプタの自転速度が比例することができる。
前記マグネットの直径はリング状に配置される前記マグネットの幅の中心間の距離を直径方向に測定した値であり、前記金属リングの直径は前記金属リングの幅の中心間の距離を直径方向に測定した値であり得る。
前記金属リングは強磁性体で構成できる。
前記ディスクの自転方向と前記サセプタの自転方向は同一であってもよい。
前記マグネットは前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に放射状に配置され、前記マグネットの中心と前記金属リングの中心は互いに離隔するように構成できる。
基板処理装置の他の実施例は、回転可能に構成されるディスク；前記ディスクに配置され、上面に基板が装着され、前記ディスクが回転することによって自転するとともに前記ディスクの中心を軸として公転するサセプタ；前記サセプタの下部に結合し、中心が前記サセプタの中心と一致するように配置される金属リング；及び前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に放射状に配置され、前記金属リングと上下方向に対向するように備えられるマグネットを含み、前記サセプタは前記ディスクが自転することによってディスクの自転方向と同一方向に自転することができる。
前記金属リングはリング状に形成される前記マグネットを上下方向に全て覆う部位が存在するように構成できる。
基板処理装置のさらに他の実施例は、回転可能に構成されるディスク；前記ディスクに配置され、上面に基板が装着され、前記ディスクが回転することによって自転するとともに前記ディスクの中心を軸として公転するサセプタ；前記サセプタの下部に結合し、中心が前記サセプタの中心と一致するように配置される金属リング；及び前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に放射状に配置され、前記金属リングと上下方向に対向するように備えられるマグネットを含み、前記マグネットの直径に対する前記金属リングの直径の比に前記サセプタの自転速度が比例することができる。
基板処理装置のさらに他の実施例は、第１回転可能に構成されるディスク；前記ディスクに配置され、上面に基板が装着され、前記ディスクが第１回転することによって第１回転するとともに前記ディスクの中心を軸として第２回転する少なくとも一つのサセプタ；前記サセプタの下部に結合し、中心が前記サセプタの中心と一致するように配置される金属リング；及び前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に放射状に配置され、少なくとも一部が前記金属リングと上下方向に対向するように備えられるマグネットを含むことができる。
基板処理装置の作動方法の一実施例は、ディスク中心を軸として前記ディスクが自転するディスクの自転段階；前記ディスクが自転することによって前記ディスク中心を軸としてサセプタが公転するサセプタの公転段階；前記サセプタの下部に結合する金属リングが、前記サセプタが公転することによって、前記ディスク中心を軸として公転する金属リングの公転段階；上下方向に対向する位置に置かれた前記金属リングと前記マグネットの間で前記マグネットが前記金属リングを引っ張る引力作用段階；及び前記マグネットと前記金属リングの間に作用する引力によって前記金属リングが結合する前記サセプタが前記マグネットによって引っ張られて自転するサセプタの自転段階を含むことができる。
実施例において、空気又はガスを用いた別途のサセプタ回転装備を使わず、サセプタを自転させることができるので、基板処理装置の構造を簡素化し、基板加工に使われる電力、エネルギーの消費量を減らすことができる効果がある。
また、空気又はガスを用いた回転装備を使う場合、空気又はガスに含有された異物がウエハーなどの基板に吸着して発生する製品不良を著しく減らすことができる効果がある。
また、サセプタの回転時に発生する振動や騷音を抑制して、サセプタの上面に装着される基板の振動、及び前記基板に対する不均一な蒸着及び食刻の発生を抑制することができる。
一実施例による基板処理装置を示した断面斜視図である。 図１のＡ部を示した断面図である。 一実施例によるディスクとサセプタの作動を説明するための概略底面図である。 一実施例によるディスクとサセプタの作動を説明するための概略底面図である。 一実施例による基板処理装置の一部を示した断面斜視図である。 一実施例による金属リングを示した平面図である。 一実施例による金属リングとマグネットの配置を説明するための図である。 一実施例による基板処理装置の作動方法を説明するためのフローチャートである。 他の実施例による基板処理装置を示した概略断面図である。 さらに他の実施例による基板処理装置を示した概略断面図である。
以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明する。実施例は多様に変更可能であり、さまざまな形態を有することができるが、特定の実施例を図面に例示して本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは実施例を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、実施例の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。この過程で、図面に示した構成要素のサイズ、形状などは説明の明瞭性及び便宜上誇張して示すこともある。
“第１”、“第２”などの用語は多様な構成要素を説明するのに使えるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。また、実施例の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は実施例を説明するためのものであるだけ、実施例の範囲を限定するものではない。
実施例の説明において、各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の“上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”に形成されるものとして記載される場合、上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は二つの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するかあるいは一つ以上の他の要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）が前記二つの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されるものを全て含む。また“上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”と表現される場合、一つの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を基準に上方のみでなく下方の意味も含むことができる。
また、以下に使われる“上／上部／上の”及び“下／下部／下の”などの関係的用語は、そのような実体又は要素間のある物理的又は論理的関係又は手順を必ず要求するか内包しなく、ある一つの実体又は要素を他の実体又は要素と区別するためにのみ用いることもできる。
図１は一実施例による基板処理装置を示した断面斜視図である。図２は図１のＡ部を示した断面図である。実施例の基板処理装置は、ディスク１００、サセプタ２００、金属リング３００、マグネット４００、ベアリング６００及びフレーム５００を含むことができる。
ディスク１００は前記フレーム５００に備えられる収容部５１０に収容され、前記フレームに対して第１回転、すなわち自転することができるように構成できる。ディスク１００には、後述するサセプタ２００がディスク１００の中心を基準に互いに対称となるように備えられることができる。
ディスク１００は、図１に示したように、前記フレーム５００に装着できる。この際、前記フレーム５００には、ディスク１００の形状及び面積に対応する面積及び形状に陷沒されて、前記ディスク１００が装着できる収容部５１０を備えることができる。
一方、サセプタ２００は、ディスク１００上に備えられる場合、そのサイズによってディスク１００上に多様な個数で放射状に配置されることができる。また、前記ディスク１００の上部に、前記サセプタ２００の形状及び面積に対応する面積及び形状に陷沒されて、前記サセプタ２００が装着できるようにするディスク装着部位を備えることができる。
サセプタ２００は前記ディスク１００に配置され、上面に基板が装着され、前記ディスク１００が自転することによって自転するとともに前記ディスク１００の中心を軸とする第２回転、すなわち公転することができる。この時、前記サセプタ２００は金属リング３００とマグネット４００の間に作用する磁気力によって自転することができるが、これについては以下で後述する。
前記サセプタ２００の上面には基板（図示せず）が装着できる。この際、実施例のようにサセプタ２００が円形の場合、前記基板は、例えば円形ウエハーであり得る。したがって、前記サセプタ２００の上面に装着されるウエハーなどの基板にソース物質などが含まれた工程ガスを噴射して基板加工を行うことができる。
また、前記サセプタ２００は、第１基板の中心を基準に公転すると同時に前記サセプタ２００の中心を基準に自転するので、前記サセプタ２００に装着される円形基板はその中心を基準に直径方向に互いに対称となる蒸着膜又は食刻形状が形成されることができる。
一方、サセプタ２００の下部には第１支持部２１０が形成されることができる。前記第１支持部２１０は前記サセプタ２００の下部に突設され、前記金属リング３００と結合し、前記ベアリング６００を支持する役目をすることができる。
図２に示したように、前記第１支持部２１０は前記サセプタ２００の下部に突設され、結合具Ｐが結合することができる溝が形成されることができる。一方、金属リング３００には、第１支持部２１０と結合する部位に、結合具Ｐが挿入可能なホールが形成されることができる。
一方、結合具Ｐは金属リング３００と前記第１支持部２１０に放射状に複数が結合することができる。したがって、前記第１支持部２１０の溝及び前記金属リング３００のホールは結合具Ｐの個数と同じかそれより多い個数で形成されることができる。
したがって、前記金属リング３００は前記第１支持部２１０に前記結合具Ｐを介して結合して前記サセプタ２００の下部に結合することができる。後述するように、前記金属リング３００は前記サセプタ２００に固定的に結合し、マグネット４００の磁気力によって回転することにより、前記サセプタ２００が自転することができる。
金属リング３００は前記サセプタ２００の下部に結合し、中心が前記サセプタ２００の中心と一致するように配置されることができる。このような構造によって、前記金属リング３００がマグネット４００の回転によって回転する場合、サセプタ２００は金属リング３００の回転速度と同一である均一な回転速度で自転することができる。
前記金属リング３００は、例えばマグネット４００の磁気力に強く反応することができるように、鉄、ニッケル、コバルトなど又はこれらの物質が含まれる強磁性体（ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）の金属でなることができる。
一方、図２に示したように、金属リング３００は、内側リング３１０、外側リング３２０及びリング結合部３３０を含むことができる。前記内側リング３１０は、ホールが形成されているので、第１支持部２１０と結合具Ｐを介して結合することができる。前記外側リング３２０は前記内側リング３１０の外側に備えられ、リング結合部３３０によって内側リング３１０と結合することができる。
この際、一実施例として、前記外側リング３２０は下側に備えられるマグネット４００と上下方向に互いに対向するように備えられることができる。このような構造によって、磁気力は主に前記マグネット４００と前記外側リング３２０の間に作用することができる。
リング結合部３３０は前記外側リング３２０と前記内側リング３１０の間に形成され、前記外側リング３２０と前記内側リング３１０を互いに結合させる役目をすることができる。この際、前記内側リング３１０、外側リング３２０及びリング結合部３３０は射出成形、鋳造などの作業によって一体に形成されることもできる。
ベアリング６００は前記ディスク１００及び前記サセプタ２００の両者とそれぞれ接触するように配置され、前記サセプタ２００が前記ディスク１００に対して円滑に自転するようにする役目をすることができる。
図２に示したように、前記ベアリング６００は、例えばボールベアリングでなることができる。ボールベアリングは、内部リングと外部リング及び前記内部リングと、外部リングの間に介装され、内部リングと外部リングに対して点接触するボールとからなることができる。
前記内部リングは第１支持部２１０及び金属リング３００によって支持されることができ、前記外部リングはディスク１００によって支持されることができる。このような構造によって、前記ベアリング６００は前記サセプタ２００が前記ディスク１００上で円滑に回転することができるようにする。
マグネット４００は前記ディスク１００の下側に前記ディスク１００の中心を基準に放射状に配置され、前記金属リング３００と上下方向に対向するように備えられることができる。前記マグネット４００は、前記金属リング３００に磁気力を作用して、ディスク１００が回転する場合、前記金属リング３００を回転させることで、これに結合するサセプタ２００を回転させることができる。
マグネット４００は前記金属リング３００の下側に回転不可能に配置されることができる。例えば、前記マグネット４００は前記フレーム５００に円形に陷沒して形成された収容部５１０に配置されることができ、前記収容部５１０の中心を基準に放射状に配置されることができる。
前記マグネット４００を前記収容部５１０の中心を基準に放射状に配置する場合、マグネット４００はそれぞれのサセプタ２００に結合するそれぞれの金属リング３００に均一な磁気力を加えることになるので、ディスク１００の自転速度が均一であれば、サセプタ２００の自転速度も均一に制御することができる。
また、前記マグネット４００は前記金属リング３００と上下方向に対向して離隔するように備えられることができる。一実施例として、前記マグネット４００は前記金属リング３００の外側リング３２０の少なくとも一部と上下方向に対向して離隔するように備えられることができる。
また、前記マグネット４００は、複数のマグネット片４００ａが一定間隔で放射状に配置されるように備えられることができる。前記マグネット片４００ａは円筒状に設けられ、例えば永久磁石でなることができる。
前記マグネット片４００ａは一定間隔で放射状に配置され、各マグネット片４００ａは他のマグネット片４００ａと区別される磁場を形成することができる。このようなマグネット片４００ａが集まって磁場を形成する永久磁石からなったマグネット４００が形成されることができる。
フレーム５００には前記ディスク１００が装着でき、このために収容部５１０を備えることができる。この際、前記収容部５１０に装着されたディスク１００は前記フレーム５００に対して回転することができるが、反対に前記フレーム５００は前記ディスク１００に対して回転できないように構成される。
収容部５１０はディスク１００の形状及びサイズに対応する形状及びサイズに前記フレーム５００に形成されることができる。前述したように、前記収容部５１０の底には前記収容部５１０の中心を基準に前記マグネット４００が放射状に配置されることができる。
また、前記収容部５１０の中心部位には通孔５２０が形成されることができる。この際、前記通孔５２０には前記ディスク１００と連結されて前記ディスク１００を自転させるシャフト（図示せず）が挿入できる。
前記シャフトは前記通孔５２０に挿入され、外部の動力装置によって回転することができる。したがって、前記シャフトと連結されるディスク１００は前記シャフトが回転することによって自転することができる。
一方、前記シャフトとディスク１００はディスク支持部８２０を介して互いに連結されることができる。前記ディスク支持部８２０は下側で前記シャフトの上端と結合するとともに上側で前記ディスク１００と結合することで、前記シャフトとディスク１００を互いに連結させることができる。この際、前記シャフト、ディスク支持部８２０及びディスク１００は適切な結合器具によって互いに着脱可能に結合することもできる。
図３及び図４は一実施例によるディスク１００とサセプタ２００の作動を説明するための概略底面図である。この際、前記ディスク１００の自転方向と前記サセプタ２００の自転方向は互いに同一であり得る。
図３及び図４に示したように、前記マグネット４００の中心と前記金属リング３００の中心は互いに離隔して配置されることができる。
これは、前記マグネット４００の中心と前記金属リング３００の中心が互いに一致する場合、マグネット４００の磁気力が金属リング３００の円周方向に均一に分布し、このような構造においてディスク１００が自転してもサセプタ２００は自転することができないからである。
この際、例えば、図３及び図４に示したように、ディスク１００の下面を見ると、ディスク１００が矢印方向、すなわち時計方向に自転する場合、サセプタ２００及びこれに結合する金属リング３００は矢印方向、すなわち時計方向に公転することができる。
この時、金属リング３００とマグネット４００の間には磁気力が作用するので、ディスクが時計方向に自転することによって、金属リング３００も磁気力によっても時計方向に回転し、前記金属リング３００と固定結合したサセプタ２００も時計方向に回転することができる。
すなわち、金属リング３００とマグネット４００は、磁気力によって、二つのギアが噛み合っている構造のように作動するマグネットカップリングを形成することができる。したがって、固定マグネット４００は固定ギアのような機能をし、金属リング４００は前記マグネット４００と噛み合って回転することができる。
したがって、実施例のように、ディスク１００が時計方向に回転する場合、金属リング３００はまるで固定ギアと噛み合って回転するもののように構造的に時計方向に回転することができる。
同様に、他の実施例として、前記ディスク１００が反時計方向に自転する場合、前記サセプタ２００及び金属リング３００は反時計方向に公転するとともに反時計方向に自転することができる。
前述したような理由で、結局ディスク１００の回転方向とサセプタ２００の回転方向は互いに同一であり得る。
一方、前記マグネット４００の直径に対する前記金属リング３００の直径の比に前記サセプタ２００の自転速度が比例することができる。
この際、例えば、前記マグネット４００の直径はリング状に配置される前記マグネット４００の幅の中心間の距離を直径方向に測定した値、前記金属リング３００の直径は前記金属リング３００の幅の中心間の距離を直径方向に測定した値と定義することができる。
図３及び図４を互いに比較すると、図３のマグネット４００の直径Ｄ１は図４のマグネット４００の直径Ｄ１’より長い。また、図３の金属リング３００の直径Ｄ２は図４の金属リング３００の直径Ｄ２’より短い。すなわち、Ｄ１＞Ｄ１’、Ｄ２＜Ｄ２’の関係が成り立つ。
前記条件で、図３及び図４のディスク１００の直径及び自転速度が同一である場合、図３のマグネット４００の直径Ｄ１に対する金属リング３００の直径Ｄ２の比は、図４のマグネット４００の直径Ｄ１’に対する金属リング３００の直径Ｄ２’の比より小さい。
したがって、図４のマグネット４００及びサセプタ２００の自転速度は図４のマグネット４００及びサセプタ２００の自転速度より速い。前述したように、マグネット４００の直径に対する金属リング３００の直径の比を適宜調節してサセプタ２００の自転速度を制御することができる。
もちろん、サセプタ２００の自転速度は前述した方法の外に、例えばディスク１００の自転速度を調節して適宜制御することもできる。
図５は一実施例による基板処理装置の一部を示した断面斜視図である。図６は一実施例による金属リング３００を示した平面図である。図７は一実施例による金属リング３００とマグネット４００の配置を説明するための図である。ただ、図６では明確な説明のために内側リング３１０に形成される結合具Ｐが挿入されるホールを示さなかった。
図５に示したように、例えば、前記サセプタ２００が曲線形の矢印で表示したように回転する場合、回転するサセプタ２００ではマグネット４００の磁気力によって片側負荷が発生し得る。
すなわち、サセプタ２００において、金属リング３００とマグネット４００が対向する部位には磁気力が作用し、前記サセプタ２００の直径方向に前記対向部位の反対側の金属リング３００の部位にはマグネット４００による磁気力がほとんど作用しないことがあり得る。
このような構造によって、金属リング３００の前記対向部位では、下向矢印で示したように、サセプタ２００が下側に傾くことができ、金属リング３００の前記対向部位の反対側の部位では上向矢印で示したように、サセプタ２００が上側に傾くことができる。
このような傾き現象によって、サセプタ２００では自転時に振動、騷音などが発生し得る。特に、サセプタ２００の自転時の振動は、サセプタ２００の上面に装着された基板の振動、及び前記基板に対する不均一な蒸着及び食刻を引き起こして製品不良の原因となることもできる。
したがって、前述したサセプタ２００の振動及び騷音の発生を抑制する必要があるが、これは金属リング３００の構造を改善して解決することができる。一般に、磁気力の強さ次の式による。
Figure 0006959696
ここで、
Ｆ：磁気力の強さ、
ｋ：比例定数、
ｍ１、ｍ２：磁気量、
ｒ：両磁極間の距離、
を示す。
実施例において、両磁極間の距離ｒはマグネット４００とこれに対向する金属リング３００間の距離を意味し得る。また、前記磁気量の積であるｍ１ｍ２はマグネット４００と金属リング３００が互いに対向する部位の面積が増えるほど大きくなることができる。
実施例においては、マグネット４００と金属リング３００の間に作用する磁気力を増加させることで、前述したサセプタ２００の自転時の振動及び騷音の発生を抑制することができる。すなわち、前記磁気力が増加すれば、磁気力によってサセプタ２００の自転時の振動は抑制することができ、このような振動による騷音発生も抑制することができる。
磁気力を増加させる方法としては、前記磁気量の積であるｍ１ｍ２を増加させることができ、このためにマグネット４００と金属リング３００が互いに対向する部位の面積を増やすことができる。
マグネット４００と金属リング３００の前記対向部位の面積を増やすために、例えば前記金属リング３００は、リング状に形成される前記マグネット４００を上下方向に全て覆う部位が存在するように構成できる。
具体的に、図６及び図７に示したように、例えば、マグネット４００と上下方向に対応する金属リング３００の部位は外側リング３２０となることができ、前記外側リング３２０の幅Ｄ３は前記マグネット４００の幅より大きく形成されることができる。
このような構造によって、前記外側リング３２０は、前記マグネット４００と対向する部位で前記マグネット４００を上下方向に全て覆う部位が存在するように構成できる。
前述した構造の場合、前記マグネット４００と前記金属リング３００が互いに対向する部位で前記外側リング３２０が前記マグネット４００を上下方向に一部覆う構造に比べ、前記磁気量の積であるｍ１ｍ２を増加させることができる。したがって、前記式１によって、磁気力の強さを増加させることができる。
磁気力の強さが増加する場合、前述したように、サセプタ２００の自転時の振動及び騷音の発生を抑制することができる。
図８は一実施例による基板処理装置の作動方法を説明するためのフローチャートである。基板処理装置の作動方法は、ディスク１００の自転段階（Ｓ１１０）、サセプタ２００の公転段階（Ｓ１２０）、金属リング３００の公転段階（Ｓ１３０）、引力作用段階（Ｓ１４０）及びサセプタ２００の自転段階（Ｓ１５０）を含むことができる。
ディスク１００の自転段階（Ｓ１１０）では、ディスク１００の中心を軸として前記ディスク１００が自転することができる。この時、ディスク１００は前記シャフトの回転によって自転することになり、前記シャフトは電動装置、空圧装置（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）その他の多様な装置を用いて回転、すなわち自転させることができる。
サセプタ２００の公転段階（Ｓ１２０）では、前記ディスク１００が自転することによって前記ディスク１００の中心を軸としてサセプタ２００が公転することができる。
金属リング３００の公転段階（Ｓ１３０）では、前記サセプタ２００の下部に結合する金属リング３００が前記サセプタ２００の公転によって前記ディスク１００の中心を軸として公転することができる。
引力作用段階（Ｓ１４０）では、上下方向に互いに対向する位置に置かれた前記金属リング３００と前記マグネット４００の間で前記マグネット４００が磁気力、すなわち引力の作用によって前記金属リング３００を引っ張ることができる。
サセプタ２００の自転段階（Ｓ１５０）では、前記マグネット４００と前記金属リング３００の間に作用する磁気力、すなわち引力によって前記金属リング３００が結合する前記サセプタ２００が前記マグネット４００によって引っ張られて自転することができる。
この時、前述したように、例えば、前記マグネット４００の磁気力によって前記サセプタ２００は前記ディスク１００の回転方向と同一方向に回転することができる。
図９は他の実施例による基板処理装置を示した概略断面図である。ディスク１００とサセプタ２００は反応空間を備える工程チャンバー１０の内部に配置されることができる。この際、前記工程チャンバー１０の内部には、ディスク１００、サセプタ２００、金属リング３００及びマグネット４００を備えることができる。
前記ディスク１００は第１回転、すなわち自転可能に構成できる。例えば、前記ディスク１００と連結されるシャフト２０が回転することによって前記ディスク１００は第１回転することができる。
サセプタ２００は前記ディスク１００に少なくとも一つが配置され、上面に基板が装着され、前記ディスク１００が第１回転、すなわち自転することによって、第１回転するとともに前記ディスク１００の中心を軸として第２回転、すなわち公転することができる。
この時、前記サセプタ２００の自転は、前述したように、金属リング３００とマグネット４００の間に作用する磁気力によって可能である。以下、前記金属リング３００とマグネット４００の構造及び配置関係を説明する。
図９に示したように、金属リング３００は前記サセプタ２００の外周面に結合することができ、マグネット４００は工程チャンバー１０の内壁に結合し、前記金属リング３００と軸方向に対向するように構成できる。
シャフト２０が回転することによってディスク１００は自転し、ディスク１００の自転によってサセプタ２００は公転することができる。この時、サセプタ２００と結合する金属リング３００も公転することができ、公転する金属リング３００と工程チャンバー１０の内壁に結合して回転しないマグネット４００の間に磁気力が作用することができる。
このような磁気力によって、金属リング３００はサセプタ２００の中心を軸として自転し、前記金属リング３００に結合したサセプタ２００もその中心を軸として自転することができる。
一方、前記マグネット４００と金属リング３００は側方向に対向するように備えられるので、前述した構造、すなわち前記マグネット４００と金属リング３００が上下方向に対向する構造に比べ、サセプタ２００の自転時の振動及び騷音の発生を抑制することができる。
一方、前記マグネット４００は円筒状に形成された工程チャンバー１０の内壁に複数が放射状に配置されることもできるが、前記工程チャンバー１０の内壁の特定部位に一つ又は複数が放射状ではない形態に配置されることもできる。
これは、前記ディスク１００が自転することによって前記金属リング３００及びサセプタ２００が公転するので、工程チャンバー１０の内壁の特定部位に配置されるマグネット４００の磁気力が前記金属リング３００に影響を及ぼすことができるからである。
図１０はさらに他の実施例による基板処理装置を示した概略断面図である。図１０に示した実施例は図１〜図７に示した基板処理装置と比較して、マグネット４００の配置に違いがある。
すなわち、前記マグネット４００は一端が工程チャンバー１０に結合する支持部９００によって支持され、前記金属リング３００の下側に前記金属リング３００と上下方向に対向するように備えられることができる。すなわち、前記マグネット４００はディスク１００又はサセプタ２００と直接結合せず、前記ディスク１００又はサセプタ２００から離隔して別に備えられることができる。
一方、前記マグネット４００は前記金属リング３００及びディスク１００の下側に複数が放射状に配置されることもできるが、前記工程チャンバー１０の内部の特定部位に一つ又は複数が放射状ではない形態に配置されることもできる。
前述したものと同様に、これは、前記ディスク１００が自転することによって前記金属リング３００及びサセプタ２００が公転するので、工程チャンバー１０の内壁の特定部位に配置されるマグネット４００の磁気力が前記金属リング３００に影響を及ぼすことができるからである。
図９及び図１０の実施例では、マグネット４００が前記ディスク１００又はサセプタ２００から離隔する位置に別に配置されるので、前記マグネット４００が前記ディスク１００に結合して備えられる場合に比べ、基板処理装置の製作が比較的容易であり得る。
実施例において、空気又はガスを用いた別途のサセプタ２００回転装備を使わず、サセプタ２００を自転させることができるので、基板処理装置の構造を簡素化し、基板加工に使われる電力及びエネルギーの消費量を減らすことができる効果がある。
また、空気又はガスを用いた回転装備を使う場合、空気又はガスに含有された異物がウエハーなどの基板に吸着して発生する製品不良を著しく減らすことができる効果がある。
また、サセプタ２００の回転時に発生する振動及び騷音を抑制することにより、サセプタ２００の上面に装着される基板の振動及び前記基板に対する不均一な蒸着及び食刻の発生を抑制することができる。
実施例に基づいて前述したように幾つかのもののみを記述したが、その外にも多様な形態の実施が可能である。前述した実施例の技術的内容は互いに両立できない技術ではない限り、多様な形態に組み合わせられることができ、これによって新しい実施形態に具現することもできる。
実施例において、空気又はガスを用いた別途のサセプタ回転装備を使わずにサセプタを自転させることができるので、基板処理装置の構造を簡素化し、基板加工に使われる電力及びエネルギーの消費量を減らすことができる効果がある。したがって、産業上利用可能性がある。

Claims (15)

  1. 自転可能に構成されるディスク；
    前記ディスクに配置され、上面に基板が装着され、前記ディスクが 自転することによって自転するとともに前記ディスクの中心を軸として公転する少なくとも一つのサセプタ；
    前記サセプタの下部に結合し、中心が前記サセプタの中心と一致するように配置される金属リング；
    前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に放射状に配置され、少なくとも一部が前記金属リングと上下方向に対向するように備えられるマグネット; 及び
    前記ディスクを収容する収容部を備えるフレームを含み、
    前記マグネットは複数の円筒状のマグネット片が一定間隔で放射状に配置されるように備えられ前記フレームに前記収容部の中心を基準に放射状に回転できないように配置されることを特徴とする、基板処理装置。
  2. 前記ディスク及び前記サセプタとそれぞれ接触するように配置されるベアリングをさらに含み、
    前記ディスクが自転することによって前記金属リングは前記マグネットの磁気力によって自転し、これによって前記サセプタが自転することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記サセプタの下部に突設され、前記金属リングと結合し、前記ベアリングを支持する第１支持部を備えることを特徴とする、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記金属リングは、
    前記第１支持部と結合する内側リング；
    前記内側リングと結合する外側リング；及び
    前記外側リングと前記内側リングの間に形成され、前記外側リングと前記内側リングを互いに結合させるリング結合部を含むことを特徴とする、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記外側リングは前記マグネットと上下方向に対向するように備えられ、
    外側リングの幅は前記マグネットの幅より大きく形成されることを特徴とする、請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 前記外側リングは前記マグネットと上下方向に対向するように備えられ、
    前記外側リングは前記マグネットと対向する部位で前記マグネットを上下方向に全て覆う部位が存在するように構成されることを特徴とする、請求項４に記載の基板処理装置。
  7. 前記収容部の中心部に形成される通孔に挿入され、前記ディスクを自転させるシャフトと、下側で前記シャフトの上端と結合するとともに上側で前記ディスクと結合するディスク支持部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 前記マグネットの直径に対する前記金属リングの直径の比に前記サセプタの自転速度が比例することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 前記マグネットの直径はリング状に配置される前記マグネットの幅の中心間の距離を直径方向に測定した値であり、前記金属リングの直径は前記金属リングの幅の中心間の距離を直径方向に測定した値であることを特徴とする、請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記金属リングは強磁性体でなることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  11. 前記ディスクの自転方向と前記サセプタの自転方向は同一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。
  12. 前記マグネットは前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に放射状に配置され、
    前記マグネットの中心と前記金属リングの中心は互いに離隔するように備えられることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  13. 回転可能に構成されるディスク；
    前記ディスクに配置され、上面に基板が装着され、前記ディスクが回転することによって自転するとともに前記ディスクの中心を軸として公転するサセプタ；
    前記サセプタの下部に結合し、中心が前記サセプタの中心と一致するように配置される金属リング；及び
    前記ディスクの下部に前記ディスクの中心を基準に複数の円筒状の片が一定間隔で放射状に配置され、前記金属リングと上下方向に対向するように備えられるマグネットを含み、
    前記マグネットの直径に対する前記金属リングの直径の比に前記サセプタの自転速度が比例する、基板処理装置。
  14. 回転可能に構成されるディスク；
    前記ディスクに配置され、上面に基板が装着され、前記ディスクが回転することによって自転するとともに前記ディスクの中心を軸として公転する少なくとも一つのサセプタ；
    前記サセプタの外周面に結合する金属リング；及び
    工程チャンバーの内壁に結合し、前記金属リングと軸方向に対向するように備えられるマグネットを含む、基板処理装置。
  15. ディスク中心を軸として前記ディスクが自転するディスクの自転段階；
    前記ディスクが自転することによって前記ディスク中心を軸としてサセプタが公転するサセプタの公転段階；
    前記サセプタの下部に結合する金属リングが、前記サセプタが公転することによって、前記ディスク中心を軸として公転する金属リングの公転段階；
    上下方向に互いに対向する位置に置かれた前記金属リングと前記ディスクの中心を基準に複数の円筒状の片が一定間隔で放射状に配置されマグネットの間で前記マグネットが前記金属リングを引っ張る引力作用段階；及び
    前記マグネットと前記金属リングの間に作用する引力によって前記金属リングが結合する前記サセプタが前記マグネットによって引っ張られて自転するサセプタの自転段階を含む、基板処理装置の作動方法。
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