KR100804169B1 - 박막증착챔버용 서셉터 - Google Patents

박막증착챔버용 서셉터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 박막증착챔버 내부에 설치되어 웨이퍼가 안착되는 서셉터에 관한 것이다. 이러한 박막증착챔버용 서셉터는, 웨이퍼(w)가 안착되는 곳으로서 히터(H)가 내장되고 가장자리측에 다수의 분사홀(111)이 형성된 웨이퍼지지플레이트(110); 웨이퍼지지플레이트(110)를 지지하는 것으로서, 불활성가스가 공급되는 불활성가스통로(121)가 형성된 샤프트(120); 및 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에 결합되는 것으로서, 분사홀(111)을 불활성가스통로(121)와 연통시키기 위한 내부공간(131)이 형성된 유로형성커버(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

박막증착챔버용 서셉터{a susceptor for depositing thin film chamber}
도 1은 종래의 박막증착챔버의 서셉터의 측단면도.
도 2는 본 발명에 따른 박막증착챔버의 서셉터의 분해사시도,
도 3은 도 2의 서셉터의 측단면도,
도 4는 도 3의 서셉터를 상부에서 본 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
110 ... 웨이퍼지지플레이트 110a ... 안착부
111 ... 분사홀 111a ... 매개유로
112 ... 돌기 113 ... 흡착홀
114 ... 열전대 115 ... 제1지지핀관통공
120 ... 샤프트 121 ... 불활성가스통로
123 ... 진공형성통로 124 ... 도관
130 ... 유로형성커버 130a ... 외주환 가장자리
130b ... 내주환 가장자리 131 ... 내부공간
135 ... 제2지지핀관통공 136 ... 체결부재
본 발명은 박막증착챔버용 서셉터에 관한 것이다.
도 1은 종래의 박막증착챔버의 서셉터의 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 박막증착챔버용 서셉터(10)는, 웨이퍼지지플레이트(11)와, 웨이퍼지지플레이트(11)를 지지하는 샤프트(12)를 포함하는 기본적인 구조를 가진다. 웨이퍼지지플레이트(11)는, 웨이퍼가 안착되는 곳이며, 히터(H)가 내장되어 있다. 웨이퍼지지플레이트(11)의 가장자리에는 다수개의 분사홀(13a)이 형성되어 있고, 웨이퍼지지플레이트(11)의 내부에는 분사홀(13a)과 연통되는 분사홀유로(13b)가 수평 방향으로 방사상으로 형성되어 있으며, 샤프트(12)의 내부에는 분사홀유로(13b)와 연통되는 불활성가스통로(13c)가 형성되어 있다. 또 웨이퍼지지플레이트(12)의 상부면에는 웨이퍼를 흡착하기 위한 다수의 흡착홀(14a)이 형성되어 있고, 샤프트(12)의 내부에는 흡착홀(13a)과 연통되는 진공형성통로(14b)가 형성되어 있다.
상기한 구조의 서셉터(10)에 있어서, 안착되는 웨이퍼가 움직이지 않도록 진공형성통로(14b)를 통하여 진공을 형성함으로써 흡착홀(14a)에 진공압이 형성되도록 한다. 또 불활성가스통로(13c)로 불활성가스를 공급하여 분사홀(13a)을 통하여 챔버 내부로 공급함으로써 퍼지를 하거나 클리닝을 수행한다.
그런데, 상기한 구조에 있어서 분사홀(13a)과 연통되는 분사홀유로(13b)는 웨이퍼지지플레이트(11) 내부에 수평방향으로 방사상으로 형성되는데, 이러한 분사 홀유로(13b)를 형성하는 것이 매우 어려웠다.
또한 흡착홀(14a)은 웨이퍼를 웨이퍼지지플레이트(11) 면에 흡착시켜야 하는데, 만약 웨이퍼의 평탄도가 완벽하지 않아서 약간이라도 휘어진 상태라면, 웨이퍼와 웨이퍼지지플레이트 사이에 미세한 공간이 형성되는데, 이러한 미세한 공간은 웨이퍼를 흡착하는 흡착력의 저하를 야기하였고 더 나아가 웨이퍼에 미세한 진동을 발생하는 원인이 되었다. 이는 웨이퍼에 형성되는 박막의 유니포머티와 박막질을 떨어뜨리는 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 웨이퍼지지플레이트 내부에 방사상 및 수평방향으로 유로를 형성하지 않을 수 있어 제조를 용이하게 할 수 있는 박막증착챔버용 서셉터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 웨이퍼가 약간이라도 휘어진 상태라도 웨이퍼를 웨이퍼지지플레이트에 견고하게 안착시킬 수 있는 박막증착챔버용 서셉터를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막증착챔버용 서셉터는, 웨이퍼지지플레이트(110)와, 샤프트(120)와, 유로형성커버(130)를 포함한다. 상기 웨이퍼지지플레이트(110)는, 웨이퍼(w)가 안착되는 곳으로서, 히터(H)가 내장되고 가장자리측에 다수의 분사홀(111)이 형성되어 있다. 상기 샤프트(120)는, 웨이퍼지지플레이트(110)를 지지하는 것으로서, 불활성가스가 공급되는 불활성가스통로(121)가 형성되어 있다. 상기 유로형성커버(130)는, 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에 결합되는 것으로서, 분사홀(111)을 불활성가스통로(121)와 연통시키기 위한 내부공간(131)이 형성되어 있다.
본 발명에 있어서, 상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 대략 중앙 내부에는, 상기 불활성가스통로(121)와 연통된 후 상기 내부공간(131)으로 연통되는 매개유로(111a)가 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 샤프트(120)에는 진공압을 형성하기 위한 진공형성통로(123)가 형성되어 있고; 상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 상부에는, 상기 웨이퍼(w)가 올려지는 다수개의 돌기(112)와, 상기 돌기(112)들 사이에 형성되는 것으로서 상기 진공형성통로(123)와 연통되는 흡착홀(113)을 가지는 안착부(110a)가 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 유로형성커버(130)는 샤프트(120)가 관통될 수 있도록 관통홀(139)이 형성되어 전체적으로 환형 형상을 가진다. 이때, 상기 유로형성커버(130)는, 그 외주에 형성된 외주환가장자리(130a)와 내주에 형성된 내주환가장자리(130b)를 가지며, 상기 외주환가장자리(130a)와 내주환가장자리(130b)는 상방으로 돌출된 형상을 가짐으로써 상기 외주환가장자리(130a)와 내주환가장자리(130b) 사이에는 내부공간(131)이 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 웨이퍼지지플레이트(110)에는 상기 웨이퍼(w)를 승강시키기 위한 지지핀(미도시)이 관통되는 제1지지핀관통공(115)과, 상기 제1지지핀관통공(115)의 하부측에 제2지지핀관통공(135)이 형성되고 상기 유로형성커버(130)를 관통하는 체결부재(136)가 체결되는 나사공이 단차지게 형성됨으로써, 상 기 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에서 상기 제1,2지지핀관통공(115)(135)을 관통하는 상기 지지핀이 상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 상부로 돌출될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 박막증착챔버용 서셉터를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 박막증착챔버의 서셉터의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 서셉터의 측단면도이며, 도 4는 도 3의 서셉터를 상부에서 본 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막증착챔버용 서셉터는, 웨이퍼지지플레이트(110)와, 샤프트(120)와, 유로형성커버(130)를 포함한다. 상기 웨이퍼지지플레이트(110)는, 웨이퍼(w)가 안착되는 곳으로서, 히터(H)가 내장되고 가장자리측에 다수의 분사홀(111)이 형성되어 있다. 상기 샤프트(120)는, 웨이퍼지지플레이트(110)를 지지하는 것으로서, 불활성가스가 공급되는 불활성가스통로(121)가 형성되어 있다. 상기 유로형성커버(130)는, 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에 결합되는 것으로서, 분사홀(111)을 불활성가스통로(121)와 연통시키기 위한 내부공간(131)이 형성되어 있다.
웨이퍼지지플레이트(110)의 대략 중앙 내부에는 샤프트의 불활성가스통로(121)와 연통된 후 유로형성커버의 내부공간(131)으로 연통되는 매개유로(111a)가 형성되어 있다. 이러한 구조에 의하여 불활성가스통로(121)로 공급되는 불활성가스는 매개유로(111a) -> 내부공간(131) -> 분사홀(111)을 통하여 웨이퍼지지플레이트(110)의 상부로 분사된다.
웨이퍼지지플레이트(110)의 상부에는 웨이퍼(w)가 안착되는 안착부(110a)가 형성되어 있다. 이러한 안착부(110a)의 내측에는 웨이퍼(w)가 올려지는 다수개의 돌기(112)가 형성되어 있고, 돌기(112)들 사이에는 후술할 샤프트(120)의 진공형성 통로(123)와 연통되는 흡착홀(113)이 형성되어 있다.
웨이퍼지지플레이트(110)에는 히터(H)에 의하여 가열되는 정도를 측정하기 위한 열전대(114)가 설치된다. 열전대(114)는 웨이퍼지지플레이트(110)의 온도를 측정하여 그에 대응되는 신호를 발생하고, 이 신호는 히터(H)의 작동을 제어하는데 사용된다.
웨이퍼지지플레이트(110)에는 웨이퍼(w)를 승강시키기 위한 지지핀(미도시)이 관통되는 제1지지핀관통공(115)이 형성되어 있고, 제1지지핀관통공(115)의 하부측에는 제2지지핀관통공(135)이 형성된 후술할 체결부재(136)가 체결될 수 있도록 나사공이 단차지게 형성되어 있다. 본 실시예에서 제1지지핀관통공(115)은 3개를 채용한 것을 예로 들고 있다.
샤프트(120)에는 불활성가스가 공급되기 위한 불활성가스통로(121)와, 진공압을 형성하기 위한 진공형성통로(123)가 형성되어 있다. 또한 샤프트(120) 내부에는 히터(H)와 전기적으로 연결되는 도관(61)이 설치되어 있고, 열전대(114)와 연결되는 전선(미도시)이 설치되어 있다.
유로형성커버(130)는 샤프트(120)가 관통될 수 있도록 관통홀(139)이 형성되어 전체적으로 환형 형상을 가진다. 이러한 유로형성커버(130)는, 그 외주에 형성된 외주환가장자리(130a)와 내주에 형성된 내주환가장자리(130b)를 가지는데, 외주환가장자리(130a)와 내주환가장자리(130b)는 상방으로 돌출된 형상을 가짐으로써 외주환가장자리(130a)와 내주환가장자리(130b) 사이에는 내부공간(131)이 자연스럽게 형성되고, 이에 따라 단면에서 보았을 때 "U" 형상을 가지게 된다. 이러한 유로형성커버(130)는 외주환 가장자리(130a)와 내주환 가장자리(130b)가 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에 밀착된 후 체결부재(136)에 의하여 체결된다.
한편 체결부재(136)는 유로형성커버(130)의 관통공를 관통한 후 제1지지핀관통공(115)의 하부측 나사공에 나사결합됨으로써, 유로형성커버(130)를 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부측에 결합시킨다. 이때 체결부재(136)에 형성된 제2지지핀관통공(135)은 제1지지핀관통공(115)이 연통됨으로써, 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에서 제1,2지지핀관통공(115)(135)을 관통하여 웨이퍼지지플레이트(110)의 상부로 돌출된다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 박막증착챔버용 서셉터에 따르면, 웨이퍼지지플레이트의 하부에 결합되는 유로형성커버를 채용함으로써, 웨이퍼지지플레이트에 방사상 및 수평방향으로 유로를 형성할 필요가 없어짐으로써, 제작이 용이해진다.
또한 안착부에 다수의 돌기를 채용하고 돌기들 사이에 흡착홀을 형성함으로써, 웨어퍼가 약간 휘어진 상태에서도 견고한 흡착이 가능하고, 이에 따라 웨이퍼에 미세한 진동이 발생되는 것을 방지할 수 있어 형성되는 박막의 유니포머티를 향상시키고 박막질이 떨어지는 것을 근본적으로 막을 수 있다는 작용, 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 웨이퍼(w)가 안착되는 곳으로서 히터(H)가 내장되고 가장자리측에 다수의 분사홀(111)이 형성된 웨이퍼지지플레이트(110);
    상기 웨이퍼지지플레이트(110)를 지지하는 것으로서, 불활성가스가 공급되는 불활성가스통로(121)가 형성된 샤프트(120)와;
    상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에 결합되는 것으로서, 상기 분사홀(111)을 상기 불활성가스통로(121)와 연통시키기 위한 내부공간(131)이 형성된 유로형성커버(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막증착챔버용 서셉터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 대략 중앙 내부에는, 상기 불활성가스통로(121)와 연통된 후 상기 내부공간(131)으로 연통되는 매개유로(111a)가 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착챔버용 서셉터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트(120)에는 진공압을 형성하기 위한 진공형성통로(123)가 형성되어 있고;
    상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 상부에는, 상기 웨이퍼(w)가 올려지는 다수개의 돌기(112)와, 상기 돌기(112)들 사이에 형성되는 것으로서 상기 진공형성통로 (123)와 연통되는 흡착홀(113)을 가지는 안착부(110a)가 형성된 것;을 특징으로 하는 박막증착챔버용 서셉터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유로형성커버(130)는 샤프트(120)가 관통될 수 있도록 관통홀(139)이 형성되어 전체적으로 환형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 박막증착챔버용 서셉터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유로형성커버(130)는, 그 외주에 형성된 외주환가장자리(130a)와 내주에 형성된 내주환가장자리(130b)를 가지며, 상기 외주환가장자리(130a)와 내주환가장자리(130b)는 상방으로 돌출된 형상을 가짐으로써 상기 외주환가장자리(130a)와 내주환가장자리(130b) 사이에는 내부공간(131)이 형성된 것을 특징으로 하는 박막증착챔버용 서셉터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼지지플레이트(110)에는 상기 웨이퍼(w)를 승강시키기 위한 지지핀(미도시)이 관통되는 제1지지핀관통공(115)과, 상기 제1지지핀관통공(115)의 하부측에 제2지지핀관통공(135)이 형성되고 상기 유로형성커버(130)를 관통하는 체결부재(136)가 체결되는 나사공이 단차지게 형성됨으로써,
    상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 하부에서 상기 제1,2지지핀관통공(115)(135)을 관통하는 상기 지지핀이 상기 웨이퍼지지플레이트(110)의 상부로 돌출될 수 있는 것을 특징으로 하는 박막증착챔버용 서셉터.
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