KR101000219B1 - 원자층 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

히터와 서셉터 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있는 원자층 증착 장치가 개시된다. 원자층 증착 장치는 프로세스 챔버; 상기 프로세스 챔버 내에 구비되어 복수의 기판이 안착되어 회전하고, 상기 서셉터의 하부에 구비되어 상기 서셉터의 승강 이동 및 회전시키는 회전축을 포함하는 서셉터; 상기 서셉터 하부에 구비되어 상기 서셉터 및 상기 기판을 가열하는 히터 및 상기 서셉터의 승하강 이동시 상기 서셉터와 상기 히터 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 상기 히터를 승강 이동시키는 히터 승강부를 포함한다. 따라서, 기판의 로딩 및 언로딩 시에도 서셉터와 히터 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있으므로 기판을 균일하게 가열하고 기판 및 서셉터의 온도를 균일하게 유지시킬 수 있다.
원자층 증착 장치, ALD, 히터, 서셉터

Description

원자층 증착 장치{ATOMIC LAYER DEPOSITION APPARATUS}
본 발명은 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히터와 서셉터 사이의 거리를 균일하게 유지하여 서셉터 및 기판의 온도 균일도를 향상시키고 성막 품질을 향상시킬 수 있는 원자층 증착 장치를 제공한다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼나 글래스 등의 기판 상에 소정 두께의 박막을 증착하기 위해서는 스퍼터링(sputtering)과 같이 물리적인 충돌을 이용하는 물리 기상 증착법(physical vapor deposition, PVD)과, 화학 반응을 이용하는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD) 등을 이용한 박막 제조 방법이 사용된다.
여기서, 화학 기상 증착법으로는 상압 화학 기상 증착법(atmospheric pressure CVD, APCVD), 저압 화학 기상 증착법(low pressure CVD, LPCVD), 플라즈마 유기 화학 기상 증착법(plasma enhanced CVD, PECVD)등이 있으며, 이 중에서 저온 증착이 가능하고 박막 형성 속도가 빠른 장점 때문에 플라즈마 유기 화학 기상 증착법이 많이 사용되고 있다.
그러나 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 급격하게 미세해짐으로써 미세 패턴의 박막이 요구되었고 박막이 형성되는 영역의 단차 또한 매우 커지게 되 었다. 이에 원자층 두께의 미세 패턴을 매우 균일하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 스텝 커버리지(step coverage)가 우수한 단원자층 증착 방법(atomic layer deposition, ALD)의 사용이 증대되고 있다.
원자층 증착 방법(ALD)은, 기체 분자들 간의 화학 반응을 이용한다는 점에 있어서 일반적인 화학 기상 증착 방법과 유사하다. 하지만, 통상의 화학 기상 증착(CVD) 방법이 다수의 기체 분자들을 동시에 프로세스 챔버 내로 주입하여 기판의 상방에서 발생된 반응 생성물을 기판에 증착하나 이와 달리, 원자층 증착 방법은 하나의 기체 물질을 프로세스 챔버 내로 주입한 후 이를 퍼지(purge)하여 가열된 기판의 상부에 물리적으로 흡착된 기체만을 잔류시키고, 이후 다른 기체 물질을 주입함으로써 상기 기판의 상면에서만 발생되는 화학 반응 생성물을 증착한다는 점에서 상이하다.
이러한 원자층 증착 방법을 통해 구현되는 박막은 스텝 커버리지 특성이 매우 우수하며, 불순물 함유량이 낮은 순수한 박막을 구현하는 것이 가능한 장점을 갖고 있어 현재 널리 각광받고 있다.
통상적으로 원자층 증착 장치는 샤워헤드 또는 서셉터가 고속으로 회전하면서 서로 다른 종류의 소스가스들이 분사되고, 기판이 순차적으로 소스가스를 통과하여 기판 표면에 박막이 형성된다. 또한 기존의 원자층 증착 장치는 기판이 프로세스 챔버 내로 투입되어 서셉터에 로딩되고, 서셉터가 일정 높이 상승한 상태에서 고속으로 회전하면서 박막이 형성된 후, 증착 공정이 완료되면 서셉터가 로딩 위치로 재하강하여 기판을 언로딩한다.
그런데, 기존의 원자층 증착 장치에서 프로세스 챔버 내에는 기판을 가열하기 위한 히터가 구비되는데, 서셉터의 승강 이동에 따라 히터와 서셉터 사이의 거리가 달라짐으로써 기판의 온도가 변화되는 문제점이 있다. 즉, 증착 공정의 시작과 끝 지점에서는 서셉터와 히터의 거리가 가까워짐으로 인해 기판의 온도가 높아지고, 증착 공정 중에는 서셉터와 히터의 거리가 멀어짐으로 인해 기판의 온도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 서셉터의 승강 이동 거리를 확보하기 위해서는 히터는 서셉터 하단부로부터 적어도 서셉터의 승강 이동 거리보다 더 많이 이격되어 설치되어야 한다. 따라서, 서셉터와 히터 사이의 거리가 서셉터의 승강 이동 거리에 의해 실질적으로 제한되며 밀착시키기가 어렵다. 서셉터와 히터 사이의 거리가 멀어질수록 히터에서 서셉터 및 기판의 온도를 균일하게 가열하는 것이 어려우며, 그로 인해 기판에 증착되는 박막의 품질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 서셉터와 히터 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있는 원자층 증착 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 서셉터와 히터를 밀착시킬 수 있는 원자층 증착 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 원자층 증착 장치는 프로세스 챔버; 상기 프로세스 챔버 내에 구비되어 복수의 기판이 안착되어 회전하고, 상기 서셉터의 하부에 구비되어 상기 서셉터의 승강 이동 및 회전시키는 회전축을 포함하는 서셉터; 상기 서셉터 하부에 구비되어 상기 서셉터 및 상기 기판을 가열하는 히터 및 상기 서셉터의 승하강 이동시 상기 서셉터와 상기 히터 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 상기 히터를 승강 이동시키는 히터 승강부를 포함한다.
실시예에서, 상기 히터 승강부는 상기 히터 하부에 구비된 승강축 및 상기 승강축에 구비되어 상기 히터를 승강 이동시키는 히터 구동부를 포함한다. 여기서, 상기 서셉터는 상기 회전축에 구비되어 상기 서셉터의 승강 이동 및 회전시키는 서셉터 구동부를 포함하고, 상기 히터 승강부는 상기 히터 구동부와 상기 서셉터 구동부에 연결되어 상기 히터와 상기 서셉터를 동시에 이동시키는 승강 제어부가 구비된다.
실시예에서, 상기 승강축은 상기 히터 구동부에 연결되어 상기 히터를 승강 이동시키는 주 승강축 및 상기 히터 구동부에 연결되지 않고 상기 히터의 승강 이동을 보조하는 가이드축을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 주 승강축은 상기 히터의 가장자리 하부를 지지하도록 구비된다. 또는, 상기 주 승강축은 상기 히터의 중심과 가장자리 사이의 중간 위치에 구비된다. 또한, 상기 주 승강축은 상기 회전축을 중심으로 서로 대칭되게 복수개의 주 승강축이 구비된다. 여기서, 상기 가이드축은 상기 히터의 가장자리 하부를 지지할 수 있도록 구비되며 상기 회전축을 중심으로 서로 대칭되게 복수개의 가이드축이 구비된다.
실시예에서, 복수의 주 승강축에 각각 히터 구동부가 구비될 수 있다.
실시예에서, 상기 히터 승강부는 상기 히터 하부에 구비되어 상기 히터를 지지하는 지지 플레이트를 포함한다. 예를 들어, 상기 지지 플레이트는 상기 히터보다 같거나 큰 크기를 갖는다. 그리고 상기 지지 플레이트는 세라믹 재질로 형성된다.
실시예에서, 상기 히터의 온도를 제어하는 온도 제어부를 포함한다. 상기 온도 제어부는 상기 프로세스 챔버를 관통하여, 상기 온도 제어부와 상기 히터를 전기적으로 연결하는 제어 와이어 및 상기 제어 와이어를 수용하여 상기 제어 와이어를 보호하는 와이어 수용축을 포함한다. 그리고 상기 와이어 수용축은 상기 히터의 승강 이동에 따라 승강 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 또는, 상기 와이어 수용축은 상기 히터의 승강 이동에 따라 신축 가능하게 형성될 수 있다.
실시예에서, 상기 히터는 원형 플레이트 형태를 갖고, 상기 회전축이 상기 히터의 중심 부분을 관통하여 결합된다.
본 발명에 따르면, 첫째, 서셉터의 승강 이동시에는 히터가 서셉터와 동시에 승강 이동하므로 서셉터와 히터 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 서셉터의 승강 이동시 및 기판의 로딩/언로딩 시에도 서셉터 및 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
둘째, 히터가 서셉터와 동시에 승강 이동하므로 서셉터의 승강 이동 거리를 확보하기 위해 서셉터와 히터를 이격시킬 필요가 없으므로, 서셉터와 히터를 최대한 밀착시키는 것이 가능하다.
또한, 서셉터와 히터 사이의 거리가 가까워지므로 히터에서 기판을 균일하게 가열할 수 있다.
첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 단면도들로서, 도 1은 증착 공정이 수행될 때의 서셉터 및 히터의 위치를 도시하였고, 도 2는 기판의 로딩 및 언로딩을 위한 서셉터 및 히터의 위치를 도시하였다. 도 3은 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 히터를 도시한 평면도이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 원자층 증착 장치(100)는 프로세스 챔버(110), 서셉터(120), 샤워헤드(130), 히터(140) 및 히터 승강부(141)를 포함하여 이루어진다.
상기 프로세스 챔버(110)는 기판(W)을 수용하여 증착 공정이 수행되는 공간을 제공한다.
여기서, 상기 기판(W)은 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.
상기 샤워헤드(130)는 상기 프로세스 챔버(110) 상부에 구비되어 상기 서셉터(120)에 지지된 상기 기판(W) 표면으로 증착가스를 제공한다.
상기 증착가스는 상기 기판(W) 표면에 형성하고자 하는 박막을 구성하는 물질이 포함된 소스가스와 소스가스의 퍼지를 위한 퍼지가스를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따르면 소스가스로서 서로 반응하여 박막 물질을 형성하는 서로 다른 2 종류의 가스가 사용되고, 퍼지가스로는 소스가스들 및 상기 기판(W), 그리고, 상기 기판(W) 상에 형성된 박막과 화학적으로 반응하지 않는 안정한 가스가 사용된다.
상기 서셉터(120)는 상기 프로세스 챔버(110) 내에 구비되고 상기 복수의 기 판(W)을 지지한다. 여기서, 상기 서셉터(120)는 스루풋(throughput)이 우수한 세미배치(semi-batch) 타입으로서, 복수의 기판(W)이 동일 평면 상에 일면이 지지되도록 배치되고 상기 서셉터(120) 표면에서 원주 방향을 따라 방사상으로 배치된다.
상기 서셉터(120)는 상기 서셉터(120)의 중심점을 기준으로 상기 기판(W)이 공전하도록 회전하고 상기 서셉터(120) 하부에는 상기 서셉터(120)의 회전을 위한 회전축(121)과 서셉터 구동부(125)가 구비된다. 상기 서셉터 구동부(125)는 상기 서셉터(120)의 회전은 물론 상기 서셉터(120)를 승강 이동시킨다.
상기 히터(140)는 상기 서셉터(120) 하부에 구비되어 상기 기판(W) 및 상기 서셉터(120)를 가열한다. 예를 들어, 상기 히터(140)는 상기 서셉터(120)에 대응되는 원형 플레이트 형태를 갖고, 상기 회전축(121)이 상기 히터(140)의 중심을 관통하여 축 결합된다.
한편, 상기 서셉터(120)는 상기 프로세스 챔버(110) 내에서 소정 거리 상하로 승강 이동하는데, 상기 히터(140)는 상기 서셉터(120) 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수 있도록 상기 서셉터(120)와 동시에 승강 이동한다. 상세하게는, 도 2에 도시한 바와 같이, 증착 공정을 위해 상기 서셉터(120)에 상기 기판(W)을 로딩 및 언로딩하기 위해서 상기 서셉터(120)는 상기 프로세스 챔버(110) 내에서 일정 거리 하부로 이동한다. 그리고 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 기판(W)의 로딩 상기 기판(W)의 증착 공정이 수행될 때는 상기 서셉터(120)가 상부로 이동하여 증착 공정이 수행된다. 여기서, 상기 히터(140)는 상기 서셉터(120)의 배면에서 하부로 소정 거리 이격되어 구비되고, 상기 서셉터(120)의 승강 이동과 동시에 상기 서셉 터(120)와의 거리를 일정하게 유지시키면서 승강 이동한다.
여기서, 상기 서셉터(120)와 상기 히터(140) 사이의 거리에 따라 상기 기판(W)의 온도 균일도 및 상기 기판(W)에 형성되는 박막의 품질이 영향을 받는다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 서셉터(120)의 승강 이동시 상기 히터(140)와 상기 서셉터(120) 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 상기 서셉터(120)와 동시에 상기 히터(140)를 승강시킴으로써 상기 서셉터(120)와 상기 히터(140) 사이의 거리가 항상 일정하게 유지하고 상기 서셉터(120) 및 상기 기판(W)의 온도를 항상 균일하게 유지시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 따르면, 상기 회전축(121)과 상기 서셉터(120)가 분리되어 있어서 상기 서셉터(120)의 회전이 가능하다.
상세하게는, 상기 히터(140) 하부에는 상기 히터(140)를 지지하고 상기 서셉터(120)의 승강 이동시 상기 히터(140)를 상기 서셉터(120)와 동시에 승강 이동시키는 상기 히터 승강부(141)가 구비된다.
상기 히터 승강부(141)는 승강축(410), 히터 구동부(415) 및 승강 제어부(416)를 포함한다.
상기 승강축(410)은 상기 히터(140) 하부에 구비되어 상기 히터(140)를 승강 이동시키는 축이 된다.
예를 들어, 2 개 이상의 승강축(410)이 상기 히터(140)의 가장자리 하부를 지지하도록 구비된다. 또한, 상기 복수의 승강축(410)은 상기 회전축(121)을 기준으로 서로 대칭이 되는 위치에 구비된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 승강축(410)의 수와 배치는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
여기서, 상기 승강축(410)은 상기 히터 구동부(415)와 연결되어 상기 히터(140)를 실질적으로 승강 이동시키는 주 승강축(411, 412)과 상기 히터(140)의 승강 이동을 보조하기 위한 가이드축(413)을 포함한다. 상기 가이드축(413)은 상기 주 승강축(411, 412)의 주변에 배치되어 상기 히터(140)의 승강 이동시 상기 히터(140)의 중심이 흐트러지거나 움직임이 발생하는 것을 방지한다.
예를 들어, 2개의 주 승강축(411, 412)이 서로 180° 이격되어 배치되고, 상기 주 승강축(411, 412)의 좌우에 상기 4개의 가이드축(413)이 배치되며, 상기 가이드축(413)은 서로 균일한 간격으로 이격된다. 그러나, 상기 주 승강축(411, 412)의 수와 위치 및 상기 가이드축(413)의 수와 위치는 도면에 한정되는 것은 아니며 실질적으로 다양하게 변경 가능하다.
상기 주 승강축(411, 412)에는 상기 히터(140)의 승강 이동을 위한 히터 구동부(415)가 구비된다. 예를 들어, 상기 히터 구동부(415)는 상기 주 승강축(411, 412)을 승강 이동시키는 모터일수 있다.
한편, 상기 히터 구동부(415)는 상기 2 개의 주 승강축(411, 412)을 동시에 승강 이동시킬 수 있도록 구비된다. 예를 들어, 하나의 히터 구동부(415)가 상기 2개의 주 승강축(411, 412)에 동시에 연결되어 상기 주 승강축(411, 412)을 승강 이동시킨다. 그리고, 상기 서셉터(120)와 상기 히터(140)가 동시에 승강 이동되어야 하므로, 상기 히터 구동부(415)와 상기 서셉터 구동부(125)에 연결되어 상기 서셉터(120)와 상기 히터(140)의 승강 이동을 제어하는 승강 제어부(416)가 구비된 다.
상기 히터(140) 하부에는 상기 히터(140) 하부를 지지하는 지지 플레이트(142)가 구비된다.
여기서, 상기 지지 플레이트(142)는 상기 히터(140)와 동일한 크기와 형태를 갖는 원형 플레이트일 수 있다. 또는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 지지 플레이트(142)는 상기 승강축(410)이 결합될 수 있도록 상기 히터(140)보다 크거나, 적어도 상기 히터(140) 외측으로 일부 돌출된 부분을 갖는다.
상기 지지 플레이트(142)는 상기 히터(140)의 열이 상기 프로세스 챔버(110) 하부로 방출되는 것을 일정 부분 차단시킴으로써 상기 히터(140) 하부 및 상기 프로세스 챔버(110) 하부의 구조물을 상기 히터(140)의 열로부터 보호하는 역할을 한다. 더불어, 상기 지지 플레이트(142)에 의해 상기 히터(140)에서 발생되는 열이 상기 지지 플레이트(142)가 구비되지 않은 상기 히터(140)의 상부로 방출되도록 함으로써 상기 히터(140)의 열이 상기 서셉터(120) 및 상기 기판(W)으로 전달되는 효율을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 상기 지지 플레이트(142)는 상기와 같은 효과들을 증대시킬 수 있도록 상기 히터(140)의 저면 전체에 구비된다.
상기 지지 플레이트(142)는 세라믹 재질일 수 있다.
상기 히터(140)의 온도를 제어하는 온도 제어부(143)가 구비된다. 상기 온도 제어부(143)는 상기 프로세스 챔버(110) 외측에 구비되고, 상기 히터(140)와 상기 온도 제어부(143)를 연결하는 제어 와이어(431)가 상기 프로세스 챔버(110)를 관통하여 구비된다. 또한, 상기 제어 와이어(431)가 상기 히터(140)의 열에 의해 손상되는 것을 방지하고, 상기 프로세스 챔버(110) 내에서 증착 환경에서 보호하기 위한 와이어 수용축(432)이 구비된다. 상기 제어 와이어(431)와 상기 와이어 수용축(432)은 상기 히터(140) 하부에 연결되고, 상기 히터(140)의 승강 이동에 대해 상기 와이어 수용축(432)이 승강 이동 가능하게 형성될 수 있다. 또는, 상기 와이어 수용축(432)은 상기 히터(140)의 승강 이동에 의해 신축 가능하게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 도 4의 원자층 증착 장치에서 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 히터의 평면도이다.
이하, 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치 및 히터에 대해 설명한다. 이하에서 설명하는 실시예에 따른 원자층 증착 장치는 히터 승강부의 몇몇 구성요소를 제외하고는 도 1 내지 도 3에서 설명한 원자층 증착 장치와 실질적으로 동일하며, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭과 도면부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 서셉터(120)의 승강 이동 시 상기 서셉터(120)와 히터(140) 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 상기 히터(140)를 승강 이동시키는 히터 승강부(241)가 구비된다.
상기 히터 승강부(241)는 지지 플레이트(142), 승강축(420) 및 히터 구동부(424, 425)를 포함한다.
상기 지지 플레이트(142)는 상기 히터(140) 저면에 제공되어 상기 히터(140) 저면을 지지하고 상기 히터(140)와 상기 승강축(420)을 결합시킨다. 또한, 상기 지지 플레이트(142)는 상기 히터(140) 저면에 제공되어 상기 히터(140)에서 발생하는 열이 상기 히터(140) 하부로 방출되는 것을 방지하여 상기 히터(140) 하부의 구조물을 보호하고, 상기 히터(140)에서 방출되는 열이 상기 히터(140) 상부로만 방출시키는 역할을 한다.
상기 지지 플레이트(142)는 상기 히터(140)의 저면에 대응되는 형태를 갖는 플레이트 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 히터(140)는 상기 히터(140)의 중심 부분을 상기 회전축(121)이 관통하여 결합된 원형 플레이트 형태를 갖고, 상기 지지 플레이트(142)는 상기 히터(140)와 대응되는 면적과 형태를 갖는 원형 플레이트 형태를 갖는다.
상기 승강축(420)은 상기 히터(140) 하부에 구비되어 상기 히터(140)의 승강이동을 지지하는 축이 된다. 예를 들어, 상기 승강축(420)은 상기 링 형태의 히터(140)의 중간 부분을 지지한다. 즉, 상기 승강축(420)은 상기 히터(140)의 반경 방향 상에서 상기 히터(140)의 외주연부와 내주연부를 연결하는 거리의 대략 1/2 정도 되는 지점에 구비된다. 또한, 상기 승강축(420)은 서로 180° 이격되어 2개의 승강축(420)이 구비된다. 그러나, 상기 승강축(420)의 위치가 도면에 한정되는 것은 아니며, 상기 승강축(420)은 상기 히터(140)를 지지할 수 있도록 실질적으로 다양한 위치와 다양한 수의 승강축(420)이 구비될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상술한 실시예와는 달리, 상기 2개의 승강축(420) 하 부에 각각 상기 히터 구동부(424, 425)가 제공되는 주 승강축(421, 422)이고, 상기 히터(140)의 승강 이동을 보조하는 가이드축은 제공되지 않는다. 이는 상기 주 승강축(421, 422)이 상기 히터(140)의 무게 중심에 근접한 위치에 배치되므로 상기 2개의 승강축(420) 만으로도 상기 히터(140)를 원활하게 승강 이동시킬 수 있기 때문이다. 한편, 도면에는 2개의 승강축(420)을 도시하였으나, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 승강축(420)의 수는 실질적으로 다양하게 변경 가능하다.
상기 히터 구동부(424, 425)는 상기 승강축(420) 하부에 구비되어 상기 승강축(420)을 승강 이동시키는 구동력을 발생시킨다.
여기서, 상기 주 승강축(421, 422)에 각각 하나의 히터 구동부(424, 425)가 구비된다. 즉, 본 실시예에서는, 상기 주 승강축(421, 422)을 안정적으로 승강 이동시키고, 상기 주 승강축(421, 422) 및 상기 히터(140)의 무게를 안정적으로 담당하되 상기 히터 구동부(424, 425)의 크기 및 출력을 최소화할 수 있도록 상기 주 승강축(421, 422)에 각각 상기 히터 구동부(424, 425)가 구비된다. 그리고, 상기 히터(140)를 상기 서셉터(120)와 동시에 승강 이동시키기 위해서, 상기 히터 구동부(424, 425)와 서셉터 구동부(125)를 제어하는 승강 제어부(426)가 구비된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 단면도;
도 2는 도 1의 원자층 증착 장치에서 기판의 로딩 및 언로딩 시의 서셉터 및 히터의 위치를 설명하기 위한 단면도;
도 3은 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 히터의 평면도;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 단면도;
도 5는 도 4의 원자층 증착 장치에서 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 히터의 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 원자층 증착 장치 110: 프로세스 챔버
120: 서셉터 121: 회전축
125: 서셉터 구동부 130: 샤워헤드
140: 히터 141, 241: 히터 승강부
142: 지지 플레이트 143: 온도 제어부
410, 420: 승강축 411, 412, 421, 422: 주 승강축
413: 가이드 축 415, 424, 425: 히터 구동부
416, 426: 승강 제어부 431: 제어 와이어
432: 와이어 수용축 W: 기판

Claims (17)

  1. 프로세스 챔버;
    상기 프로세스 챔버 내에 구비되어 복수의 기판이 안착되고, 하부에는 승강 이동 및 회전을 위한 회전축이 구비된 서셉터;
    상기 서셉터 하부에 구비되어 상기 서셉터 및 상기 기판을 가열하는 히터; 및
    상기 서셉터의 승하강 이동시 상기 서셉터와 상기 히터 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 상기 히터를 승강 이동시키는 히터 승강부;
    를 포함하고,
    상기 히터 승강부는,
    상기 히터 하부에 구비된 승강축; 및
    상기 승강축에 구비되어 상기 히터를 승강 이동시키는 히터 구동부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터는 상기 회전축에 구비되어 상기 서셉터의 승강 이동 및 회전시키는 서셉터 구동부를 포함하고,
    상기 히터 승강부는 상기 히터 구동부와 상기 서셉터 구동부에 연결되어 상기 히터와 상기 서셉터를 동시에 이동시키는 승강 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 승강축은,
    상기 히터 구동부에 연결되어 상기 히터를 승강 이동시키는 주 승강축; 및
    상기 히터 구동부에 연결되지 않고 상기 히터의 승강 이동을 보조하는 가이드축;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주 승강축은 상기 히터의 가장자리 하부를 지지하도록 구비된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 주 승강축은 상기 히터의 중심과 가장자리 사이의 중간 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 주 승강축은 상기 회전축을 중심으로 서로 대칭되게 복수개의 주 승강축이 구비된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 가이드축은 상기 히터의 가장자리 하부를 지지할 수 있도록 구비되며 상기 회전축을 중심으로 서로 대칭되게 복수개의 가이드축이 구비된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    복수의 주 승강축에 각각 히터 구동부가 구비된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 히터 승강부는 상기 히터 하부에 구비되어 상기 히터를 지지하는 지지 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 히터보다 같거나 큰 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 세라믹 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 히터의 온도를 제어하는 온도 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 온도 제어부는,
    상기 프로세스 챔버를 관통하여, 상기 온도 제어부와 상기 히터를 전기적으로 연결하는 제어 와이어; 및
    상기 제어 와이어를 수용하여 상기 제어 와이어를 보호하는 와이어 수용축;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 와이어 수용축은 상기 히터의 승강 이동에 따라 승강 이동 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 와이어 수용축은 상기 히터의 승강 이동에 따라 신축 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 히터는 원형 플레이트 형태를 갖고, 상기 회전축이 상기 히터의 중심 부분을 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 원자층 증착 장치.
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