KR100804170B1 - Waferblock - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼블럭에 관한 것으로서, 특히 상부에 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼지지부와, 상기 웨이퍼를 가열하기 위한 히터를 포함하는 웨이퍼블럭에 있어서, 상기 웨이퍼지지부는, 상기 웨이퍼와 마주하는 대향면과, 상기 대향면으로부터 상방으로 돌출되게 형성되며 그 상단면이 상기 웨이퍼의 하면에 접촉되는 다수의 돌기를 포함하고, 상기 웨이퍼의 중심부에서 가장자리부로 갈수록 웨이퍼와 웨이퍼로 열을 전달하는 매개물질 간의 접촉 면적을 크게 함으로써, 웨이퍼의 전면적에 걸쳐 열균형을 맞추면서 웨이퍼를 가열할 수 있는 구조를 가진 웨이퍼블럭에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer block, and more particularly to a wafer block including a wafer support portion on which a wafer is seated thereon, and a heater for heating the wafer, wherein the wafer support portion includes an opposite surface facing the wafer; It is formed to protrude upward from the opposite surface and the upper surface includes a plurality of projections in contact with the lower surface of the wafer, and the contact area between the wafer and the medium that transfers heat to the wafer from the center of the wafer toward the edge is greatly increased The present invention relates to a wafer block having a structure capable of heating a wafer while thermally balancing the entire surface of the wafer.

Description

웨이퍼블럭{Waferblock}Wafer Block {Waferblock}

도 1은 종래의 웨이퍼블럭의 측단면도.1 is a side cross-sectional view of a conventional wafer block.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도.2 is a side sectional view of a wafer block according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼지지판을 상측에서 본 도면.3 is a view of the wafer support plate shown in FIG. 2 seen from above;

도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼지지판으로부터 웨이퍼로의 열전달 과정을 개략적으로 나타낸 도면.4 is a schematic view showing a heat transfer process from a wafer support plate to a wafer shown in FIG.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도.5 is a side cross-sectional view of a wafer block according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도.6 is a side cross-sectional view of a wafer block according to a third embodiment of the present invention.

도 7은 도 6에 도시된 웨이퍼지지판을 상측에서 본 도면.FIG. 7 is a view of the wafer support plate shown in FIG. 6 seen from above; FIG.

도 8은 도 6에 도시된 웨이퍼지지판으로부터 웨이퍼로의 열전달 과정을 개략적으로 나타낸 도면.FIG. 8 is a view schematically showing a heat transfer process from a wafer support plate shown in FIG. 6 to a wafer; FIG.

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도.9 is a side cross-sectional view of a wafer block according to a fourth embodiment of the present invention.

도 10은 도 2, 도 5, 도 6 및 도 9에 도시된 돌기의 다른 실시예를 나타낸 도면.10 is a view showing another embodiment of the projections shown in FIGS. 2, 5, 6 and 9;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 웨이퍼지지부 101 : 중심축선100: wafer support 101: center axis

110, 150 : 웨이퍼지지판 111, 131 : 웨이퍼가이드부110, 150: wafer support plate 111, 131: wafer guide portion

112, 152 : 돌기 114, 154 : 대향면112, 152: protrusion 114, 154: facing surface

120 : 샤프트 130, 160 : 서셉터120: shaft 130, 160: susceptor

140, 170 : 서셉터지지판 210 : 히터140, 170: susceptor support plate 210: heater

w : 웨이퍼w: wafer

본 발명은 웨이퍼블럭에 관한 것으로서, 상세하게는 웨이퍼의 중심부에서 가장자리부로 갈수록 웨이퍼와 웨이퍼로 열을 전달하는 매개물질 간의 접촉 면적을 크게 함으로써, 웨이퍼의 전면적에 걸쳐 열균형을 맞추면서 웨이퍼를 가열할 수 있는 웨이퍼블럭에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer block. Specifically, the wafer can be heated while maintaining thermal balance over the entire surface of the wafer by increasing the contact area between the wafer and the medium that transfers heat to the wafer from the center portion of the wafer to the edge portion. The present invention relates to a wafer block.

웨이퍼블럭이란, 반도체 제조공정에서 웨이퍼 상에 박막을 증착하기 위한 박막증착용 반응용기의 내부에 웨이퍼가 안착되는 부재를 말하며, 안착된 웨이퍼를 지지하는 것뿐만 아니라, 박막을 증착하는데 필요한 소정의 온도로 웨이퍼를 가열시키는 역할도 한다.Wafer block refers to a member on which a wafer is placed in a thin film deposition reaction container for depositing a thin film on a wafer in a semiconductor manufacturing process. The wafer block not only supports the seated wafer but also has a predetermined temperature required to deposit the thin film. It also serves to heat the wafer.

이러한 웨이퍼블럭의 일례가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 웨이퍼블럭은 일반적으로 박막증착용 반응용기(30)내에 설치되는 것으로, 웨이퍼(w)가 안착되는 웨이퍼지지부(10)와, 상기 웨이퍼(w)를 가열하기 위한 히터(20)를 구비한다.An example of such a wafer block is shown in FIG. As shown in FIG. 1, a conventional wafer block is generally installed in a thin film deposition reaction vessel 30. The wafer support 10 on which the wafer w is seated and the wafer w are heated. It is provided with a heater 20 for.

상기 웨이퍼지지부(10)는 웨이퍼지지판(11)과 샤프트(15)로 이루어져 있다. 상기 웨이퍼지지판(11)은 인코넬(Inconel), 질화 알루미늄 등 내열성 및 열전도성이 우수한 재료로 제작되며, 웨이퍼지지판(11)의 상면에는 웨이퍼(w)가 안착되는 웨이퍼지지면(12)이 평평하게 형성되어 있다. 또한, 상기 웨이퍼지지면(12)의 하측에는 웨이퍼(w) 상에 박막을 증착할 때 웨이퍼(w)를 일정 온도로 가열하기 위한 히터(20)와, 웨이퍼(w)를 가열하는 온도를 측정하기 위한 열전대(미도시)가 내장되어 있다.The wafer support part 10 includes a wafer support plate 11 and a shaft 15. The wafer support plate 11 is made of a material having excellent heat resistance and thermal conductivity such as Inconel and aluminum nitride, and the wafer support surface 12 on which the wafer w is seated is flat on the top surface of the wafer support plate 11. Formed. In addition, a heater 20 for heating the wafer w to a constant temperature and a temperature for heating the wafer w are measured below the wafer support surface 12 when the thin film is deposited on the wafer w. A thermocouple (not shown) for the purpose is built.

상기 구조의 웨이퍼블럭에 있어서, 웨이퍼 상에 박막을 증착하는 과정에서 히터(20)에 전압을 인가하게 되면, 히터(20)에서 발생된 열이 웨이퍼지지판(11)을 통해 열전도되어 웨이퍼지지면(12) 상에 안착되어 있는 웨이퍼(w)가 전체적으로 가열되게 된다.In the wafer block having the above structure, when a voltage is applied to the heater 20 in the process of depositing a thin film on the wafer, the heat generated from the heater 20 is thermally conducted through the wafer support plate 11 so that the wafer support surface ( The wafer w deposited on 12) is heated as a whole.

그런데, 웨이퍼지지판(11)의 부위에 따라 박막증착용 반응용기(30) 내부로 방출되는 방열량에 차이가 있게 된다. 즉, 웨이퍼지지판(11)의 가장자리부로부터 박막증착용 반응용기(30)의 내부로 방출되는 방열량(Ho)에는, 웨이퍼지지판(11)으로부터 공기층으로의 열전도현상에 의한 방열량뿐만 아니라, 반응가스가 배기구(32)로 배출되는 과정에서 웨이퍼지지판(11)의 가장자리 근처의 반응가스의 흐름으로 인해 발생하는 열대류현상에 의한 방열량이 더해지게 된다. 반면에, 웨이퍼지지판(11)의 중앙부에는 반응가스의 흐름이 미약하므로, 웨이퍼지지판(11)의 중앙부로부터 박막증착용 반응용기(30)의 내부로 방출되는 방열량(Hc)은, 반응가스의 흐름으로 인한 열대류현상에 의한 방열량은 거의 없고, 열전도현상에 의한 방열량이 대부분을 이루게 된다. 따라서, 웨이퍼지지판(11)의 중앙부로부터 박막증착용 반응용기(30)의 내부로 방출되는 방열량(Hc)이 웨이퍼지지판(11)의 가장자리부로부터 박막증착용 반응용기(30)의 내부로 방출되는 방열량(Ho)보다 적게 된다. 이와 같이, 웨이퍼(w)의 가열시 웨이퍼지지판(11)의 중앙부는 가장자리부에 비해 상대적으로 방열이 되지 않으므로, 웨이퍼(w)의 중앙부가 웨이퍼의 가장자리부보다 온도가 높게 되는 현상이 발생한다.However, there is a difference in the amount of heat radiation emitted into the thin film deposition reaction vessel 30 depending on the portion of the wafer support plate 11. That is, the amount of heat released from the edge of the wafer support plate 11 to the inside of the thin film deposition reaction vessel 30 includes not only the amount of heat released by the heat conduction phenomenon from the wafer support plate 11 to the air layer, but also the reaction gas. In the process of being discharged to the exhaust port 32, the amount of heat dissipation due to the tropical flow phenomenon caused by the flow of the reaction gas near the edge of the wafer support plate 11 is added. On the other hand, since the flow of the reaction gas is weak in the center portion of the wafer support plate 11, the heat radiation amount Hc emitted from the center portion of the wafer support plate 11 into the reaction vessel 30 for thin film deposition is the flow of the reaction gas. There is almost no heat dissipation due to the tropical flow phenomenon, and the heat dissipation amount due to the heat conduction phenomenon is the majority. Therefore, the heat dissipation amount Hc emitted from the center of the wafer support plate 11 into the thin film deposition reaction vessel 30 is discharged from the edge of the wafer support plate 11 into the thin film deposition reaction vessel 30. It becomes less than heat radiation amount Ho. As described above, since the center portion of the wafer support plate 11 is not radiated relatively to the edge portion during heating of the wafer w, the phenomenon occurs in which the center portion of the wafer w is higher in temperature than the edge portion of the wafer.

이와 같은 웨이퍼지지판(11)의 중앙부와 가장자리부의 방열량의 차이로 말미암아, 웨이퍼(w)를 가열시 웨이퍼의 중앙부와 가장자리부의 온도를 균일하게 유지할 수 없게 되고, 이에 따라 웨이퍼 상에 증착되는 박막의 두께를 웨이퍼의 중앙부와 가장자리부 모두에서 일정하게 유지하기 힘든 문제점이 있었다.Due to the difference in the heat dissipation amount of the center portion and the edge portion of the wafer support plate 11, the temperature of the center portion and the edge portion of the wafer cannot be maintained uniformly when the wafer w is heated, and thus the thickness of the thin film deposited on the wafer. It is difficult to keep the constant at both the center and the edge of the wafer.

또한, 웨이퍼(w)의 하면이 상기 웨이퍼지지면(12)의 전면(全面)과 접촉하기 때문에 웨이퍼가 웨이퍼지지면(12)에 안착될 때 웨이퍼 하면과 웨이퍼지지면 사이에 진공상태가 형성되어 웨이퍼(w)가 웨이퍼지지면(12)에 달라붙게 되는 현상이 발생하여, 박막증착 공정이 완료된 후 웨이퍼(w)를 언로딩(unloading)하는 과정에서 웨이퍼에 충격이 가해질 수 있는 원인이 되었다.In addition, since the lower surface of the wafer w contacts the entire surface of the wafer support surface 12, a vacuum is formed between the lower surface of the wafer and the wafer support surface when the wafer is seated on the wafer support surface 12. The phenomenon in which the wafer w adheres to the wafer support surface 12 occurs, which causes shock to be applied to the wafer in the process of unloading the wafer w after the thin film deposition process is completed.

본 발명은, 웨이퍼의 중심부에서 가장자리부로 갈수록 웨이퍼와 웨이퍼로 열을 전달하는 매개물질 간의 접촉 면적을 크게 함으로써, 웨이퍼의 전면에 걸쳐 열균형을 맞추면서 웨이퍼를 가열하도록 구조가 개선된 웨이퍼블럭을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a wafer block having an improved structure for heating a wafer while maintaining a thermal balance over the entire surface of the wafer by increasing the contact area between the wafer and the media transferring heat to the wafer from the center of the wafer to the edge portion. For the purpose of

또한, 본 발명은 웨이퍼와 웨이퍼를 지지하는 면 사이에 진공상태가 형성되 지 않도록 구조가 개선된 웨이퍼블럭을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a wafer block having an improved structure such that a vacuum state is not formed between the wafer and the surface supporting the wafer.

본 발명은, 상부에 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼지지부와, 상기 웨이퍼를 가열하기 위한 히터를 포함하는 웨이퍼블럭에 있어서, 상기 웨이퍼지지부는, 상기 웨이퍼와 마주하는 대향면과, 상기 대향면으로부터 상방으로 돌출되게 형성되며 그 상단면이 상기 웨이퍼의 하면에 접촉되는 다수의 돌기를 포함하고, 상기 돌기들은, 상기 웨이퍼지지부의 중심부로부터 반경방향 외측으로 갈수록 인접하는 두 돌기들 간의 간격이 좁아지게 배치되는 웨이퍼블럭에 관한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer block including a wafer support portion on which a wafer is seated, and a heater for heating the wafer, wherein the wafer support portion faces an opposite surface facing the wafer and protrudes upward from the opposite surface. A wafer block including a plurality of protrusions having an upper end thereof in contact with a lower surface of the wafer, wherein the protrusions are arranged such that a gap between two adjacent protrusions becomes narrower from the center of the wafer support to the radially outer side thereof. It is about.

또한 본 발명은, 상부에 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼지지부와, 상기 웨이퍼를 가열하기 위한 히터를 포함하는 웨이퍼블럭에 있어서, 상기 웨이퍼지지부는, 상기 웨이퍼와 마주하는 대향면과, 상기 대향면으로부터 상방으로 돌출되게 형성되며 그 상단면이 상기 웨이퍼의 하면에 접촉되는 다수의 돌기를 포함하고, 상기 돌기들 중 하나의 돌기의 상단면 면적은, 그 돌기보다 상기 웨이퍼지지부의 반경방향 외측에 위치하는 다른 돌기의 상단면 면적보다 작은 웨이퍼블럭에 관한 것이다.The present invention also provides a wafer block including a wafer support portion on which a wafer is seated thereon, and a heater for heating the wafer, wherein the wafer support portion is opposite to the opposite surface facing the wafer and upwards from the opposite surface. The protrusion has a plurality of protrusions, the top surface of which is in contact with the bottom surface of the wafer, wherein the area of the top surface of one of the protrusions is located in the radially outer side of the wafer support than the protrusions. It is related to a wafer block smaller than the top surface area of.

본 발명에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 상기 웨이퍼지지부는, 상기 히터가 내장되어 있으며, 그 상면에 상기 대향면과 상기 다수의 돌기가 형성되어 있는 웨이퍼지지판을 구비한다.In the wafer block according to the present invention, the wafer support portion includes a wafer support plate in which the heater is built-in, and the opposing surface and the plurality of protrusions are formed on an upper surface thereof.

본 발명에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 상기 웨이퍼지지부는, 그 상면에 상기 대향면과 상기 다수의 돌기가 형성되어 있는 서셉터와, 상기 서셉터의 하면에 접촉되게 배치되며 상기 히터가 내장되어 있는 서셉터지지판을 구비한다.In the wafer block according to the present invention, the wafer support part includes a susceptor having the opposing surface and the plurality of protrusions formed on an upper surface thereof, and a contact with the lower surface of the susceptor and having the heater built therein. It is provided with a acceptor support plate.

본 발명에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 상기 돌기의 상단부와 상기 웨이퍼는 면접촉된다.In the wafer block according to the present invention, the upper end of the protrusion and the wafer are in surface contact.

본 발명에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 상기 돌기의 상단부와 상기 웨이퍼는 점접촉된다.In the wafer block according to the present invention, the upper end of the protrusion and the wafer are in point contact.

이하, 본 발명에 따른 웨이퍼블럭의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the wafer block according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼지지판을 상측에서 본 도면이다.2 is a side cross-sectional view of a wafer block according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view of the wafer support plate shown in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 웨이퍼블럭은 웨이퍼지지부(100)와 히터(210)를 포함하고 있다.2 and 3, the wafer block of the present embodiment includes a wafer support part 100 and a heater 210.

상기 웨이퍼지지부(100)는, 웨이퍼지지판(110)과 샤프트(120)로 이루어져 있다. 웨이퍼지지판(110)은, 그 상면에 웨이퍼(w)가 안착되는 곳으로서, 인코넬(Inconel), 질화 알루미늄, 산화 알루미늄 등 내열성 및 열전도성이 우수한 재료로 제작된다. 웨이퍼지지판(110)은 웨이퍼(w)의 형상에 맞춰 원형 형상으로 제작되며, 웨이퍼가 안착될 때 웨이퍼의 이탈을 방지하기 위하여 가장자리에 웨이퍼가이드부(111)가 형성되어 있다. 상기 샤프트(120)는 웨이퍼지지판(110)을 지지하도록 웨이퍼지지판(110)의 하측에 마련되어 있다. 웨이퍼지지판(110) 및 샤프트(120)에는 웨이퍼 상에 박막을 증착할 때 웨이퍼를 일정 온도로 가열하기 위한 히터(210)와, 열전대(미도시)가 내장되어 있다.The wafer support part 100 includes a wafer support plate 110 and a shaft 120. The wafer support plate 110 is made of a material having excellent heat resistance and thermal conductivity, such as Inconel, aluminum nitride, aluminum oxide, and the like, where the wafer w is seated on an upper surface thereof. The wafer support plate 110 is manufactured in a circular shape according to the shape of the wafer w, and a wafer guide portion 111 is formed at an edge to prevent the wafer from being separated when the wafer is seated. The shaft 120 is provided below the wafer support plate 110 to support the wafer support plate 110. The wafer support plate 110 and the shaft 120 include a heater 210 and a thermocouple (not shown) for heating the wafer to a predetermined temperature when the thin film is deposited on the wafer.

상기 히터(210)는, 웨이퍼(w) 상에 박막을 증착할 때 웨이퍼를 일정 온도로 가열하기 위한 것으로서, 상기 웨이퍼지지판(110)에 내장되어 있으며, 본 실시예에서는, 저항가열식 소자를 사용한다. 웨이퍼지지판(110)에는 가열되는 웨이퍼(w)의 온도를 측정하기 위한 열전대(미도시)가 설치된다.The heater 210 is for heating the wafer to a predetermined temperature when depositing a thin film on the wafer w, and is embedded in the wafer support plate 110. In this embodiment, a resistive heating element is used. . The wafer support plate 110 is provided with a thermocouple (not shown) for measuring the temperature of the wafer w to be heated.

한편, 종래의 웨이퍼블럭과 달리, 웨이퍼지지판(110)의 상면에는 웨이퍼와 마주하는 대향면(114)과 다수의 돌기(112)가 형성되어 있다.On the other hand, unlike the conventional wafer block, the upper surface of the wafer support plate 110 is formed with an opposing surface 114 and a plurality of protrusions 112 facing the wafer.

상기 대향면(114)은, 웨이퍼가이드부(111)로부터 하향 단차지게 평평한 면으로 형성되어 있으며, 웨이퍼(w)의 하면과 마주한다. 안착되는 웨이퍼(w)의 크기(6인치, 8인치, 12인치 등)에 따라 대향면(114)의 면적도 달라지게 되는데, 웨이퍼(w)의 가장자리부가 웨이퍼가이드부(111)에 걸리지 않고 웨이퍼와 대향면(114)이 평행하게 마주할 수 있도록 대향면(114)의 면적은 웨이퍼(w)보다 다소 큰 직경을 갖는 원형으로 되어 있다.The opposing surface 114 is formed as a flat surface that is stepped downward from the wafer guide portion 111 and faces the lower surface of the wafer w. The area of the opposing surface 114 also varies according to the size of the wafer w (6 inches, 8 inches, 12 inches, etc.) to be seated. The edge portion of the wafer w is not caught by the wafer guide portion 111. The area of the opposing face 114 is circular with a somewhat larger diameter than the wafer w so that the opposing faces 114 can face in parallel.

상기 다수의 돌기(112)는, 상기 대향면(114)으로부터 상방으로 돌출되게 형성되어 있으며, 원기둥의 형상으로 제작된다. 상기 다수의 돌기(112)의 상단부는 웨이퍼(w)가 안착될 수 있도록 평탄한 면으로 형성되어 웨이퍼의 하면과 상기 다수의 돌기(112)는 면접촉할 수 있게 되어 있다. 웨이퍼(w)의 전면적에 걸쳐 돌기들(112)과 접촉하기 위해 상기 대향면(114)으로부터 각 돌기(112)의 돌출량은 동일하다. 상기 다수의 돌기(112)는 그 크기가 매우 작아서 에칭에 의한 방법으로 성형하는 것이 바람직하다.The plurality of protrusions 112 are formed to protrude upward from the opposing surface 114 and are manufactured in the shape of a cylinder. The upper ends of the plurality of protrusions 112 are formed in a flat surface to allow the wafer w to be seated so that the bottom surface of the wafer and the plurality of protrusions 112 may be in surface contact. The amount of protrusion of each protrusion 112 from the opposite surface 114 is equal in order to contact the protrusions 112 over the entire surface of the wafer w. Since the plurality of protrusions 112 are very small in size, it is preferable to mold the plurality of protrusions 112 by etching.

상기 다수의 돌기(112)는 웨이퍼지지판(110)의 중심부로부터 반경방향 외측으로 갈수록 높은 밀도로 배치되어 있다. 예컨대, 웨이퍼지지판(110)의 중심축 선(101)으로부터 가깝게 배치된 인접하는 두 돌기 간의 간격이 상기 중심축선(101)으로부터 멀리 배치된 인접하는 두 돌기 간의 간격보다 넓게 형성되어 있다. 구체적으로는 중심축선(101)으로부터 가장 가깝게 배치된 인접하는 두 돌기 간의 간격을 제1간격(L1), 중심축선(101)으로부터 반경방향 외측으로 가장 멀리 배치된 인접하는 두 돌기 간의 간격을 제7간격(L7), 상기 제1간격(L1)과 제7간격(L7) 사이에 위치하는 인접하는 두 돌기(112)간의 간격을 각각 제2간격(L2), 제3간격(L3), …, 제6간격(L6)이라고 할 때, 제1간격(L1)이 가장 넓고, 제7간격(L7)이 가장 좁으며, 그 사이의 간격(L2)(L3)(L4)(L5)(L6)은 중심축선(101)으로부터 반경방향 외측으로 멀어질수록 좁아진다. 이처럼, 웨이퍼(w)의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 웨이퍼(w)와 접촉하는 각 돌기의 직경은 일정하게 유지된 채 인접하는 두 돌기들 간의 간격은 좁아지면서 촘촘하게 배치되어 있는 것이다.The plurality of protrusions 112 are disposed at a higher density toward the radially outer side from the center of the wafer support plate 110. For example, the spacing between two adjacent protrusions disposed close to the center axis line 101 of the wafer support plate 110 is wider than the spacing between two adjacent protrusions disposed far from the center axis line 101. Specifically, the distance between two adjacent protrusions disposed closest to the central axis 101 may be defined as the first interval L1 and the distance between two adjacent protrusions disposed furthest outward in the radial direction from the central axis 101 may be defined as seventh. The interval L7, the interval between two adjacent protrusions 112 positioned between the first interval L1 and the seventh interval L7, respectively, the second interval L2, the third interval L3,... In the sixth interval L6, the first interval L1 is the widest, the seventh interval L7 is the narrowest, and the intervals L2, L3, L4, L5, and L6 therebetween. ) Becomes narrower toward the radially outward from the central axis 101. As such, the diameters of the protrusions contacting the wafer w from the center portion of the wafer w toward the edge are kept constant while the gap between the two adjacent protrusions is narrowly arranged.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 웨이퍼블럭에 있어서, 웨이퍼지지판(110)으로부터 웨이퍼(w)로의 열전달 과정을, 도 4를 참조하면서 개략적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, in the wafer block of the present embodiment configured as described above, the heat transfer process from the wafer support plate 110 to the wafer w will be schematically described with reference to FIG. 4.

우선, 도 4에서, H1은 웨이퍼지지판(110)의 중앙부에 형성되어 있는 돌기들(112)과, 그 돌기들(112) 사이에 형성된 공기층을 통하여 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부로 전달되는 열전도량(이하, "제1열전도량")이고, H2는 웨이퍼지지판(110)의 가장자리부에 형성되어 있는 돌기들(112)과, 그 돌기들(112) 사이에 형성된 공기층을 통하여 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 가장자리부로 전달되는 열전도량(이하, "제2열전도량")이다.First, in FIG. 4, H1 moves from the heater 210 to the center portion of the wafer w through the protrusions 112 formed at the center portion of the wafer support plate 110 and the air layer formed between the protrusions 112. The heat transfer amount (hereinafter, referred to as “first heat transfer amount”), H2 is a heater through the protrusions 112 formed on the edge of the wafer support plate 110 and the air layer formed between the protrusions 112. The amount of heat conduction transferred from 210 to the edge of the wafer w (hereinafter referred to as "second heat conduction amount").

일반적으로, 열전도량은 푸리에법칙이라 불리는 관계식에 의해 정의될 수 있는데, 그 관계식은 다음과 같다.In general, the thermal conductivity can be defined by a relation called Fourier law, which is as follows.

Q = k x A x △T / ℓQ = k x A x ΔT / ℓ

여기서, Q는 열전도량, k는 열전도계수, A는 접촉 면적, △T는 매개물질의 온도차, ℓ은 매개물질의 길이이다. 열전도량은 열이 전달되는 매개물질의 종류에 따라 다른 값을 갖는 열전도계수(thermal conductivity)의 값에 비례하고, 매개물질과 접촉하는 면적에 비례한다. 예를 들어, 구리와 같은 금속이 공기와 같은 기체보다 열전도계수가 크기 때문에, 동일한 조건이라면, 금속에서의 열전도량이 기체에서의 열전도량보다 많고, 동일한 매개물질을 통해서 열전도가 이루어지더라도 접촉하는 면적이 크면 그 면적이 작은 경우보다 열전도량이 많다.Where Q is the thermal conductivity, k is the thermal conductivity, A is the contact area, ΔT is the temperature difference of the mediator, and l is the length of the mediator. The thermal conductivity is proportional to the value of the thermal conductivity having a different value depending on the type of media to which heat is transferred, and to the area in contact with the media. For example, a metal such as copper has a larger thermal conductivity than a gas such as air, so that, under the same conditions, the area in contact with the metal is greater than the thermal conductivity in the gas, even if thermal conductivity is achieved through the same medium. The larger the value, the larger the thermal conductivity than the smaller the area.

본 실시예의 웨이퍼블럭에 있어서의 열전달 메커니즘을 살펴보면, 웨이퍼지지판(110)의 재료가 되는 인코넬(Inconel), 질화 알루미늄과 같은 매개물질의 열전도계수가 공기층의 열전도계수보다 크고, 웨이퍼(w)의 중앙부에 위치한 인접한 두 돌기(112) 간의 간격(예를 들어, L2)은 웨이퍼(w)의 가장자리부에 위치한 인접한 두 돌기(112) 간의 간격(예를 들어, L6)보다 넓어서, 웨이퍼의 가장자리부에서 웨이퍼(w)와 돌기들(112)이 접촉하는 면적이 웨이퍼의 중앙부에서 웨이퍼(w)와 돌기들(112)이 접촉하는 면적보다 크게 된다. 따라서, 웨이퍼의 가장자리부에서는 공기층보다 큰 열전도계수(thermal conductivity)를 갖는 돌기들(112)(웨이퍼지지판(110)과 동일한 재질)과 웨이퍼(w)의 접촉면적이 웨이퍼의 중앙부에서보다 크기 때문에, 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 가장자리부로 전달되는 제2열전도량(H2)은 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부로 전달되는 제1열전도량(H1)보다 많게 된다.Looking at the heat transfer mechanism in the wafer block of this embodiment, the thermal conductivity coefficient of the intermediate material such as Inconel and aluminum nitride, which are the material of the wafer support plate 110, is larger than the thermal conductivity coefficient of the air layer, and the center portion of the wafer w The spacing between two adjacent protrusions 112 located at (eg, L2) is wider than the spacing between two adjacent protrusions 112 located at the edge of the wafer w (eg, L6), so that at the edge of the wafer The area where the wafer w and the protrusions 112 contact each other is larger than the area where the wafer w and the protrusions 112 contact at the center of the wafer. Therefore, at the edge of the wafer, the contact area between the protrusions 112 (the same material as the wafer support plate 110) and the wafer w having a thermal conductivity larger than that of the air layer is larger than that at the center of the wafer. The second thermal conductivity H2 transferred from the heater 210 to the edge portion of the wafer w is greater than the first thermal conductivity H1 transferred from the heater 210 to the center portion of the wafer w.

동일한 원리에 의해 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부와 가장자리부 사이로 전달되는 열전도량은 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 가장자리부로 전달되는 제2열전도량(H2)보다 적게 되고, 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부로 전달되는 제1열전도량(H1)보다 많게 된다.By the same principle, the heat transfer amount transferred from the heater 210 between the center portion and the edge portion of the wafer w is less than the second heat transfer amount H2 transferred from the heater 210 to the edge portion of the wafer w. More than the first thermal conductivity H1 transmitted from 210 to the center of the wafer w.

결론적으로, 상기 중심축선(101)으로부터 반경방향 외측으로 갈수록 웨이퍼(w)와 돌기들(112)의 접촉면적이 증가하므로, 히터(210)로부터 웨이퍼(w)로 전달되는 열전도량도 증가하게 된다.In conclusion, since the contact area between the wafer w and the protrusions 112 increases radially outward from the central axis 101, the amount of heat conduction transferred from the heater 210 to the wafer w also increases. .

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 웨이퍼지지판(110)의 중앙부로부터 박막증착용 반응용기의 내부로 방출되는 방열량(Hc)이 웨이퍼지지판(110)의 가장자리부로부터 박막증착용 반응용기의 내부로 방출되는 방열량(Ho)보다 적더라도, 웨이퍼지지판(110)의 상면에 형성된 대향면(114)과 다수의 돌기(112)에 의해, 히터(210)로부터 웨이퍼의 중앙부에 전달되는 열전도량이 히터(210)로부터 웨이퍼의 가장자리부에 전달되는 열전도량보다 적게 되어, 웨이퍼(w)를 가열시에 웨이퍼의 전면적에 걸쳐 열균형을 유지하면서 가열하는 것이 가능하다. 이로 인해 웨이퍼(w) 상에 증착되는 박막의 두께를 균일하게 형성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the wafer block according to the present embodiment configured as described above, the heat radiation amount Hc emitted from the center of the wafer support plate 110 to the inside of the thin film deposition reaction container is for thin film deposition from the edge of the wafer support plate 110. Although less than the heat radiation amount Ho released to the inside of the reaction vessel, it is transferred from the heater 210 to the center of the wafer by the opposing surface 114 and the plurality of protrusions 112 formed on the upper surface of the wafer support plate 110. The thermal conductivity is less than the thermal conductivity transferred from the heater 210 to the edge of the wafer, and it is possible to heat the wafer w while maintaining the thermal balance over the entire surface of the wafer at the time of heating. As a result, an effect of uniformly forming a thickness of the thin film deposited on the wafer w can be obtained.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 다수의 돌기(112)가 대향면(114)으로부터 상방으로 돌출되게 형성되어 있으므로, 웨이퍼(w)가 놓이는 면이 평평하게 형성되어 있는 종래의 웨이퍼블럭과 달리, 웨이 퍼(w)가 안착될 때 웨이퍼 하면과 다수의 돌기(112) 사이에 진공상태가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 박막증착 공정이 완료된 후 웨이퍼(w)를 언로딩(unloading)하는 과정에서 웨이퍼에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the wafer block according to the present embodiment configured as described above, since the plurality of protrusions 112 are formed to protrude upward from the opposing surface 114, the surface on which the wafer w is placed is formed flat. Unlike the conventional wafer block which is present, it is possible to prevent a vacuum from being formed between the lower surface of the wafer and the plurality of protrusions 112 when the wafer w is seated. Therefore, it is possible to obtain an effect of preventing an impact on the wafer in the process of unloading the wafer w after the thin film deposition process is completed.

한편, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도이다.5 is a side cross-sectional view of a wafer block according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 웨이퍼지지부(100)는, 서셉터(130), 서셉터지지판(140) 및 샤프트(120)를 구비하고 있다. 도 5에 있어서, 도 2 내지 도 4에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 5, in the wafer block according to the second embodiment of the present invention, the wafer support part 100 includes a susceptor 130, a susceptor support plate 140, and a shaft 120. In FIG. 5, members referred to by the same reference numerals as the members shown in FIGS. 2 to 4 have the same configuration and function, and detailed descriptions thereof will be omitted.

상기 서셉터(130)는, 그 상면에 웨이퍼(w)가 안착되는 곳으로서, 실리콘 카바이트, 질화 알루미늄, 알루미나 등 내열성 및 열전도성이 우수한 재료로 제작되고, 후술할 서셉터지지판(140)의 재료보다 열전도성이 우수한 재료로 제작되는 것이 일반적이다. 서셉터(130)는 도 2의 웨이퍼지지판(110)과 마찬가지로, 웨이퍼(w)의 형상에 맞춰 원형 형상으로 제작되며, 웨이퍼(w)가 안착될 때 웨이퍼의 이탈을 방지하기 위하여 가장자리에 웨이퍼가이드부(131)가 형성되어 있다. 본 발명의 웨이퍼블럭에 있어서, 핵심적인 특징이라 할 수 있는 대향면(114)과 다수의 돌기(112)는 상기 서셉터(130)의 상면에 형성되어 있다.The susceptor 130 is made of a material having excellent heat resistance and thermal conductivity such as silicon carbide, aluminum nitride, alumina, etc., where the wafer w is seated on an upper surface thereof, and the material of the susceptor support plate 140 to be described later. It is common to be made of a material having more excellent thermal conductivity. Like the wafer support plate 110 of FIG. 2, the susceptor 130 is manufactured in a circular shape according to the shape of the wafer w, and a wafer guide is provided at the edge to prevent the wafer from being separated when the wafer w is seated. The part 131 is formed. In the wafer block of the present invention, the opposite surface 114 and the plurality of protrusions 112, which may be essential features, are formed on the upper surface of the susceptor 130.

상기 서셉터지지판(140)은, 상기 서셉터(130)의 하면에 접촉되게 배치되며, 웨이퍼(w) 상에 박막을 증착할 때, 웨이퍼(w)를 일정 온도로 가열하기 위한 히 터(210) 및 열전대(미도시)가 내장되어 있다. 상기 서셉터(130)와 서셉터지지판(140)은 착탈이 가능하게 결합되어 있다. 박막증착용 반응용기에서 반응가스들을 사용하면 반응하지 않고 잔존하는 반응가스와 반응가스들의 반응 후에 생기는 반응부산물 등에 의해 오염이 발생하는데, 서셉터(130)와 서셉터지지판(140)은 착탈 가능하게 제작함으로써, 웨이퍼블럭의 청소를 용이하게 할 수 있다.The susceptor support plate 140 is disposed to be in contact with the bottom surface of the susceptor 130, and when the thin film is deposited on the wafer w, a heater 210 for heating the wafer w to a predetermined temperature. ) And a thermocouple (not shown) are built in. The susceptor 130 and the susceptor support plate 140 are detachably coupled. When the reaction gases are used in the thin film deposition reaction container, contamination occurs due to the remaining reaction gas and the reaction by-products generated after the reaction of the reaction gases. The susceptor 130 and the susceptor support plate 140 are detachably attached. By fabricating, cleaning of the wafer block can be facilitated.

상기 샤프트(120)는 서셉터지지판(140)을 지지하도록 서셉터지지판(140)의 하측에 마련되어 있다.The shaft 120 is provided below the susceptor support plate 140 to support the susceptor support plate 140.

한편, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 웨이퍼블럭에 있어서, 서셉터(130)로부터 웨이퍼(w)로의 열전달 과정 역시 도 4를 참조하면서 설명한 웨이퍼지지판(110)으로부터 웨이퍼(w)로의 열전달 과정의 원리와 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 웨이퍼지지부(100)가 서셉터(130)와 서셉터지지판(140)으로 분리될 수 있는 구조로 되어 있고, 웨이퍼(w)를 가열하기 위한 히터(210)가 서셉터지지판(140)에 내장되어 있으므로, 히터(210)에서 발생된 열은 서셉터지지판(140)과 서셉터(130)를 거쳐서 웨이퍼(w)로 전달되게 된다.On the other hand, in the wafer block of the present embodiment configured as described above, the heat transfer process from the susceptor 130 to the wafer w is also the principle of the heat transfer process from the wafer support plate 110 to the wafer w described with reference to FIG. Is the same as However, in the present embodiment, the wafer support unit 100 is configured to be separated into the susceptor 130 and the susceptor support plate 140, and the heater 210 for heating the wafer w is the susceptor support plate. Since it is embedded in the 140, the heat generated by the heater 210 is transferred to the wafer w via the susceptor support plate 140 and the susceptor 130.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 웨이퍼블럭에 있어서도, 서셉터(130) 상의 대향면(114)과 다수의 돌기(112)에 의해, 웨이퍼의 전면적에 걸쳐 웨이퍼로 전달되는 열전도량과 웨이퍼로부터 방출되는 방열량의 출입을 균일하게 유지하면서 가열하는 것이 가능하고, 웨이퍼 하면과 다수의 돌기(112) 사이에 진공상태가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예와 동일한 효과들을 얻을 수 있다.Also in the wafer block according to the present embodiment configured as described above, the heat transfer amount is transferred from the wafer to the wafer over the entire surface of the wafer by the opposing surface 114 and the plurality of protrusions 112 on the susceptor 130. It is possible to heat while keeping the exit of the radiated heat discharged uniformly, and it is possible to prevent the vacuum from being formed between the lower surface of the wafer and the plurality of protrusions 112. Therefore, the same effects as in the first embodiment of the present invention can be obtained.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 웨이퍼지지판을 상측에서 본 도면이다.6 is a side cross-sectional view of a wafer block according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view showing the wafer support plate shown in FIG. 6 from above.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예의 웨이퍼블럭은 웨이퍼지지부(100)와 히터(210)를 포함하고 있고, 상기 웨이퍼지지부(100)는, 웨이퍼지지판(150)과 샤프트(120)로 이루어져 있으며, 웨이퍼지지판(150)의 상면에 웨이퍼(w)와 마주하는 대향면(154)과 다수의 돌기(152)가 형성되어 있는 점에서 본 발명의 제1실시예와 동일하다.6 and 7, the wafer block of the present embodiment includes a wafer support part 100 and a heater 210, and the wafer support part 100 includes a wafer support plate 150 and a shaft 120. The upper surface of the wafer support plate 150 is the same as the first embodiment of the present invention in that the opposite surface 154 facing the wafer w and the plurality of protrusions 152 are formed.

다만, 상기 다수의 돌기(152) 중 하나의 돌기의 상단면의 면적은, 그 돌기보다 상기 웨이퍼지지판(150)의 중심부로부터 반경방향 외측에 위치하는 다른 돌기의 상단면 면적보다 작게 형성되어 있다. 예컨대, 웨이퍼지지판(150)의 중심축선(101)으로부터 가깝게 위치한 돌기의 직경이 상기 중심축선(101)으로부터 멀리 위치한 돌기의 직경보다 작다. 구체적으로는, 중심축선(101)으로부터 가장 가깝게 위치한 돌기의 직경을 제1직경(D1), 중심축선(101)으로부터 반경방향 외측으로 가장 멀리 위치한 돌기의 직경을 제7직경(D7), 상기 제1직경(D1)과 제7직경(D7) 사이에 위치하는 돌기(112)의 직경을 각각 제2직경(D2), 제3직경(D3), …, 제6직경(D6)이라고 할 때, 제1직경(D1)이 가장 작고, 제7직경(D7)이 가장 크며, 그 사이의 위치한 돌기의 직경(D2)(D3)(D4)(D5)(D6)은 중심축선(101)으로부터 반경방향 외측으로 멀어질수록 커진다. 이처럼, 웨이퍼(w)의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 인접하는 두 돌기들간의 간격은 일정하게 유지된 채, 웨이퍼(w)와 접촉하는 돌기의 직경은 커지도록 형성되어 있는 것이다.However, the area of the top surface of one of the plurality of protrusions 152 is smaller than the top surface area of the other protrusion located radially outward from the center of the wafer support plate 150 than the protrusion. For example, the diameter of the projection located close to the central axis 101 of the wafer support plate 150 is smaller than the diameter of the projection located far from the central axis 101. Specifically, the diameter of the protrusion located closest to the central axis 101 is the first diameter D1, and the diameter of the protrusion located farthest outward in the radial direction from the central axis 101 is the seventh diameter D7. The diameter of the protrusion 112 located between the one diameter D1 and the seventh diameter D7 is defined as the second diameter D2, the third diameter D3,... , The sixth diameter (D6), the first diameter (D1) is the smallest, the seventh diameter (D7) is the largest, the diameter (D2) (D3) (D4) (D5) of the projection located between D6 becomes larger as it moves radially outward from the central axis 101. As such, the diameter of the protrusions contacting the wafer w is increased while the distance between two adjacent protrusions is kept constant from the center portion of the wafer w toward the edge.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 웨이퍼블럭에 있어서, 웨이퍼지지판(150)으로부터 웨이퍼(w)로의 열전달 과정을, 도 8를 참조하면서 개략적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, in the wafer block of the present embodiment configured as described above, the heat transfer process from the wafer support plate 150 to the wafer w will be schematically described with reference to FIG.

우선, 도 8에서, H3은 웨이퍼지지판(150)의 중앙부에 형성되어 있는 돌기들(152)과, 그 돌기들(152) 사이에 형성된 공기층을 통하여 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부로 전달되는 열전도량(이하, "제3열전도량")이고, H4는 웨이퍼지지판(150)의 가장자리부에 형성되어 있는 돌기들(152)과, 그 돌기들(152) 사이에 형성된 공기층을 통하여 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 가장자리부로 전달되는 열전도량(이하, "제4열전도량")이다.First, in FIG. 8, H3 moves from the heater 210 to the center portion of the wafer w through the protrusions 152 formed at the center portion of the wafer support plate 150 and the air layer formed between the protrusions 152. The heat transfer amount (hereinafter referred to as “third heat transfer amount”) transmitted, and H4 is a heater through the protrusions 152 formed at the edge of the wafer support plate 150 and the air layer formed between the protrusions 152. A heat conduction amount (hereinafter referred to as "fourth heat conduction amount") transferred from 210 to the edge of the wafer w.

본 실시예의 웨이퍼블럭에 있어서의 열전달 메커니즘을 살펴보면, 웨이퍼지지판(150)의 재료가 되는 인코넬(Inconel), 질화 알루미늄과 같은 매질의 열전도계수가 공기층의 열전도계수보다 크고, 웨이퍼의 가장자리부에 위치한 돌기(152)의 직경(예를 들어, D6)은 웨이퍼의 중앙부에 위치한 돌기(152)의 직경(예를 들어, D2)보다 커서, 웨이퍼의 가장자리부에서 웨이퍼(w)와 돌기들(152)이 접촉하는 면적이 웨이퍼의 중앙부에서 웨이퍼(w)와 돌기들(152)이 접촉하는 면적보다 크게 된다. 따라서, 웨이퍼의 가장자리부에서는 공기층보다 큰 열전도계수(thermal conductivity)를 갖는 돌기들(152)(웨이퍼지지판(150)과 동일한 재질)과 웨이퍼(w)의 접촉면적이 웨이퍼의 중앙부에서보다 크기 때문에, 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 가장자리부로 전달되는 제4열전도량(H4)은 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부로 전달되는 제3열전도량(H3)보다 많게 된다.Looking at the heat transfer mechanism in the wafer block of the present embodiment, the thermal conductivity coefficient of the medium such as Inconel and aluminum nitride, which are the material of the wafer support plate 150, is larger than the thermal conductivity coefficient of the air layer, and the protrusions located at the edges of the wafer. The diameter of 152 (eg, D6) is greater than the diameter of protrusion 152 (eg, D2) located at the center of the wafer, so that the wafer w and the protrusions 152 at the edge of the wafer The area in contact is larger than the area in which the wafer w and the protrusions 152 contact at the center of the wafer. Therefore, at the edge of the wafer, the contact area between the protrusions 152 (the same material as the wafer support plate 150) and the wafer w having a thermal conductivity larger than that of the air layer is larger than that at the center of the wafer. The fourth thermal conductivity H4 transmitted from the heater 210 to the edge portion of the wafer w is greater than the third thermal conductivity H3 transferred from the heater 210 to the center portion of the wafer w.

동일한 원리에 의해 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부와 가장자리부 사이로 전달되는 열전도량은 히터(210)로부터 웨이퍼의 가장자리부로 전달되는 제4열전도량(H4)보다 적게 되고, 히터(210)로부터 웨이퍼(w)의 중앙부로 전달되는 제3열전도량(H3)보다 많게 된다.By the same principle, the heat transfer amount transferred from the heater 210 between the center portion and the edge portion of the wafer w is less than the fourth heat transfer amount H4 transferred from the heater 210 to the edge portion of the wafer, and the heater 210 More than the third amount of heat conduction H3 transmitted to the center portion of the wafer w.

결론적으로, 상기 중심축선(101)으로부터 반경방향 외측으로 갈수록 웨이퍼(w)와 돌기들(152)의 접촉면적이 증가하므로, 히터(210)로부터 웨이퍼(w)로 전달되는 열전도량도 증가하게 된다.In conclusion, since the contact area between the wafer w and the protrusions 152 increases from the central axis 101 to the radially outer side, the amount of heat conduction transferred from the heater 210 to the wafer w also increases. .

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 웨이퍼블럭에 있어서도, 웨이퍼지지판(150) 상의 대향면(154)과 다수의 돌기(152)에 의해, 본 발명의 제1실시예와 동일한 효과들을 얻을 수 있다.Also in the wafer block according to the present embodiment configured as described above, by the opposing surface 154 and the plurality of protrusions 152 on the wafer support plate 150, the same effects as in the first embodiment of the present invention can be obtained. .

한편, 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 웨이퍼블럭의 측단면도이다.9 is a side cross-sectional view of a wafer block according to a fourth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 웨이퍼블럭에 있어서, 웨이퍼지지부(100)는, 서셉터(160), 서셉터지지판(170) 및 샤프트(120)를 구비하고 있다. 상기 서셉터(160)와 서셉터지지판(170)은 도 5에 도시된 서섭터(130)와 서셉터지지판(140)과 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 9, in the wafer block according to the fourth embodiment of the present invention, the wafer support part 100 includes a susceptor 160, a susceptor support plate 170, and a shaft 120. The susceptor 160 and the susceptor support plate 170 have the same configuration and function as the susceptor 130 and the susceptor support plate 140 shown in FIG. 5, and a detailed description thereof will be omitted. do.

상술한 바와 같이 구성된 제4실시예의 웨이퍼블럭에 있어서, 서셉터(160)로부터 웨이퍼(w)로의 열전달 과정 역시 도 8을 참조하면서 설명한 웨이퍼지지판(150)으로부터 웨이퍼(w)로의 열전달 과정의 원리와 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 웨이퍼지지부(100)가 서셉터(160)와 서셉터지지판(170)으로 분리될 수 있는 구조로 되어 있고, 웨이퍼(w)를 가열하기 위한 히터(210)가 서셉터지지판(170)에 내장되어 있으므로, 히터(210)에서 발생된 열은 서셉터지지판(170)과 서셉터(160)를 거쳐서 웨이퍼(w)로 전달되게 된다.In the wafer block of the fourth embodiment configured as described above, the heat transfer process from the susceptor 160 to the wafer w is also carried out with the principle of the heat transfer process from the wafer support plate 150 to the wafer w described with reference to FIG. 8. same. However, in the present embodiment, the wafer support unit 100 is configured to be separated into the susceptor 160 and the susceptor support plate 170, and the heater 210 for heating the wafer w is the susceptor support plate. Since it is embedded in the 170, the heat generated by the heater 210 is transferred to the wafer w via the susceptor support plate 170 and the susceptor 160.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 웨이퍼블럭에 있어서도, 서셉터(160) 상의 대향면(154)과 다수의 돌기(152)에 의해, 본 발명의 제1실시예와 동일한 효과들을 얻을 수 있다.Also in the wafer block according to the present embodiment configured as described above, by the opposing surface 154 and the plurality of protrusions 152 on the susceptor 160, the same effects as in the first embodiment of the present invention can be obtained. .

본 발명의 제2실시 및 제4실시예에 있어서, 상기 서셉터와 서셉터지지판은 열전도성이 동일한 재료로 제작될 수도 있고, 열전도성이 서로 다른 재료로 제작되는 것도 가능하다.In the second and fourth embodiments of the present invention, the susceptor and the susceptor support plate may be made of a material having the same thermal conductivity, or may be made of a material having different thermal conductivity.

본 발명의 실시예들에 있어서, 다수의 돌기들은 웨이퍼지지부의 중앙부에서 반경방향 외측으로 갈수록 인접하는 두 돌기 간의 간격이 점진적으로 좁아지거나, 각 돌기의 직경이 점진적으로 커지도록 형성되어 있으나, 상기의 대향면을 웨이퍼지지부의 중심축선을 동일축선으로 하여 몇 개의 가상의 영역으로 분할하여, 분할된 영역별로 인접하는 두 돌기 간의 간격이나 돌기의 직경을 다르게 할 수도 있다.In the embodiments of the present invention, the plurality of protrusions are formed such that the distance between two adjacent protrusions is gradually narrowed toward the radially outer side from the center portion of the wafer support, or the diameter of each of the protrusions is gradually increased. The opposing surface may be divided into several virtual regions with the center axis of the wafer support as the same axis, so that the spacing between the two adjacent protrusions or the diameter of the protrusions may be different for each divided region.

또한, 본 발명의 실시예들에 있어서, 대향면으로부터 상방으로 돌출되게 형성되어 있는 돌기는 원기둥의 형상으로 제작되어 있으나, 사각기둥 및 원뿔 등 다른 형상으로 제작 가능하며, 그 수량에 있어서도 도시된 수량에 한정되는 것이 아니고, 증착되는 박막에 요구되는 조건에 따라 그 수량을 달리할 수도 있다.In addition, in the embodiments of the present invention, the protrusion formed to protrude upward from the opposing surface is manufactured in the shape of a cylinder, but can be manufactured in other shapes such as a square pillar and a cone, and also shown in the quantity The quantity is not limited to this, and may vary depending on the conditions required for the thin film to be deposited.

또한, 본 발명의 실시예들에 있어서, 돌기의 상단부가 평탄면으로 형성되어 웨이퍼의 하면과 돌기가 면접촉되나, 도 10에 도시된 바와 같이 돌기의 상단부의 형상을 반구면(半球面)으로 형성하여 웨이퍼의 하면과 돌기가 점접촉되도록 돌기를 제작할 수도 있다.In addition, in the embodiments of the present invention, the upper end of the projection is formed into a flat surface, the lower surface of the wafer and the projection is in surface contact, as shown in FIG. The projections may be formed so that the projections are in point contact with the lower surface of the wafer.

이상 바람직한 실시예 및 변형례들에 대해 설명하였으나, 본 발명에 따른 웨이퍼블럭은 상술한 예들에 한정되는 것은 아니며, 그 예들의 변형이나 조합에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 웨이퍼블럭이 구체화될 수 있다.Although the preferred embodiments and modifications have been described above, the wafer block according to the present invention is not limited to the above-described examples, and various modifications and combinations thereof may be made without departing from the technical spirit of the present invention. Shaped wafer blocks can be embodied.

본 발명의 웨이퍼블럭은, 웨이퍼와 웨이퍼가 안착되는 돌기들의 접촉 면적이 웨이퍼의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 증가됨에 따라, 웨이퍼의 전면적에 걸쳐 열균형을 맞추면서 웨이퍼를 가열하는 것이 가능해져 웨이퍼 상에 증착되는 박막의 두께를 균일하게 형성할 수 있는 효과가 있다.In the wafer block of the present invention, as the contact area of the wafer and the projections on which the wafer is seated increases from the center to the edge of the wafer, it becomes possible to heat the wafer while thermally balancing the entire surface of the wafer, thereby being deposited on the wafer. There is an effect that the thickness of the thin film can be uniformly formed.

또한, 웨이퍼가 안착될 때 웨이퍼 하면과 다수의 돌기 사이에 진공상태가 형성되는 것을 방지할 수 있어서, 웨이퍼를 언로딩(unloading)하는 과정에서 웨이퍼에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the vacuum state can be prevented from being formed between the lower surface of the wafer and the plurality of protrusions when the wafer is seated, there is an effect of preventing the impact on the wafer during the unloading of the wafer. .

Claims (6)

상부에 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼지지부와, 상기 웨이퍼를 가열하기 위한 히터를 포함하는 웨이퍼블럭에 있어서,In a wafer block comprising a wafer support portion on which the wafer is seated, and a heater for heating the wafer, 상기 웨이퍼지지부는, 상기 웨이퍼와 마주하는 대향면과, 상기 대향면으로부터 상방으로 돌출되게 형성되며 그 상단면이 상기 웨이퍼의 하면에 접촉되는 다수의 돌기를 포함하고,The wafer support portion includes an opposing surface facing the wafer and a plurality of protrusions formed to protrude upward from the opposing surface, the top surface of which is in contact with the bottom surface of the wafer, 상기 돌기들은, 상기 웨이퍼지지부의 중심부로부터 반경방향 외측으로 갈수록 인접하는 두 돌기들 간의 간격이 좁아지게 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼블럭.The projections are wafer blocks, characterized in that the gap between the two adjacent projections are arranged toward the radially outward from the center of the wafer support. 상부에 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼지지부와, 상기 웨이퍼를 가열하기 위한 히터를 포함하는 웨이퍼블럭에 있어서,In a wafer block comprising a wafer support portion on which the wafer is seated, and a heater for heating the wafer, 상기 웨이퍼지지부는, 상기 웨이퍼와 마주하는 대향면과, 상기 대향면으로부터 상방으로 돌출되게 형성되며 그 상단면이 상기 웨이퍼의 하면에 접촉되는 다수의 돌기를 포함하고,The wafer support portion includes an opposing surface facing the wafer and a plurality of protrusions formed to protrude upward from the opposing surface, the top surface of which is in contact with the bottom surface of the wafer, 상기 돌기들 중 하나의 돌기의 상단면 면적은, 그 돌기보다 상기 웨이퍼지지부의 반경방향 외측에 위치하는 다른 돌기의 상단면 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 웨이퍼블럭.Wafer block, characterized in that the top surface area of one of the projections is smaller than the top surface area of the other projection located radially outer side of the wafer support than the projection. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 웨이퍼지지부는,The wafer support portion, 상기 히터가 내장되어 있으며, 그 상면에 상기 대향면과 상기 다수의 돌기가 형성되어 있는 웨이퍼지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼블럭.And a wafer support plate having the heater built therein, the wafer supporting plate having the opposite surface and the plurality of protrusions formed thereon. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 웨이퍼지지부는,The wafer support portion, 그 상면에 상기 대향면과 상기 다수의 돌기가 형성되어 있는 서셉터와, 상기 서셉터의 하면에 접촉되게 배치되며 상기 히터가 내장되어 있는 서셉터지지판을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼블럭.And a susceptor having the opposing surface and the plurality of protrusions formed on an upper surface thereof, and a susceptor support plate disposed to be in contact with the lower surface of the susceptor and having the heater built therein. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 돌기의 상단부와 상기 웨이퍼는 면접촉되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼블럭.Wafer block, characterized in that the upper end of the projection and the wafer is in surface contact. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 돌기의 상단부와 상기 웨이퍼는 점접촉되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼블럭.Wafer block, characterized in that the upper end of the projection and the wafer is in point contact.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200120093A (en) * 2019-04-11 2020-10-21 고갑석 Heat-transferring plate structure

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102581532B (en) * 2011-11-30 2014-04-30 歌尔声学股份有限公司 Weld line pressure plate
US10832936B2 (en) * 2016-07-27 2020-11-10 Lam Research Corporation Substrate support with increasing areal density and corresponding method of fabricating
US11133212B2 (en) * 2018-05-16 2021-09-28 Applied Materials, Inc. High temperature electrostatic chuck
SG11202010673RA (en) * 2018-06-22 2021-01-28 Applied Materials Inc Methods of minimizing wafer backside damage in semiconductor wafer processing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004519104A (en) * 2000-12-22 2004-06-24 エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド Susceptor pocket cross section for enhanced process performance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004519104A (en) * 2000-12-22 2004-06-24 エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド Susceptor pocket cross section for enhanced process performance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200120093A (en) * 2019-04-11 2020-10-21 고갑석 Heat-transferring plate structure
KR102188943B1 (en) 2019-04-11 2020-12-09 고갑석 Heat-transferring plate structure

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