KR101000310B1 - Apparatus of depositing thin layer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판이 안정적으로 서셉터에 안착될 수 있는 구조로 이루어진 박막증착장치를 제공한다. 본 발명에 따른 박막증착장치는, 내부에 밀폐된 반응공간을 형성하는 챔버, 기판을 지지하기 위한 것으로서 챔버의 반응공간에 설치되며, 상면과 하면 사이를 관통하는 복수의 관통공이 형성되어 있는 서셉터, 서셉터에 지지된 기판에 박막이 형성되도록 챔버의 반응공간으로 가스를 공급하는 가스분배기 및 관통공의 내주면과의 사이에 서셉터의 상측과 하측을 상호 연통시켜 가스가 유동될 수 있는 유로부가 형성되도록 서셉터의 각 관통공에 일정간 간격을 형성하며 끼워지며, 서셉터에 대하여 승강가능하게 설치되는 복수의 리프트핀을 구비하는 것에 특징이 있다. The present invention provides a thin film deposition apparatus having a structure in which a substrate can be stably seated on a susceptor. The thin film deposition apparatus according to the present invention is a susceptor having a plurality of through holes penetrating between an upper surface and a lower surface, which are installed in a reaction space of a chamber as supporting a chamber and a substrate forming a sealed reaction space therein. , A flow path through which gas flows by communicating the upper and lower sides of the susceptor between the gas distributor for supplying gas to the reaction space of the chamber and the inner circumferential surface of the through hole so that a thin film is formed on the substrate supported by the susceptor. It is characterized by having a plurality of lift pins that are fitted to form a predetermined interval in each through hole of the susceptor to be formed, and is provided to be elevated relative to the susceptor.
Description
본 발명은 기판에 박막을 증착하기 위한 박막증착장치로서, 특히 기판이 안정적으로 서셉터에 지지될 수 있도록 구조가 개선된 박막증착장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thin film deposition apparatus for depositing a thin film on a substrate, and more particularly, to a thin film deposition apparatus having an improved structure so that a substrate can be stably supported by a susceptor.
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정은 기판 상에 서로 성질을 달리하는 도전막, 반도체막 및 절연막 등의 박막을 그 적층의 순서 및 패턴의 형상을 조합하여 일정한 기능을 수행하는 전자회로를 실현하는 과정이라고 말할 수 있다. 이에 따라 반도체 소자 제조 공정에서는 여러 가지 박막의 증착과 식각 단위 공정이 반복적으로 이루어지며 이러한 단위 공정을 실시하기 위해 챔버를 구비한 반도체 박막증착장치와 같은 장치가 이용되고 있다. In general, the manufacturing process of a semiconductor device is a process of realizing an electronic circuit that performs a certain function by combining thin films, such as conductive films, semiconductor films, and insulating films, having different properties on a substrate, by combining the order of stacking and the shape of a pattern. I can speak. Accordingly, in the semiconductor device manufacturing process, various thin film deposition and etching unit processes are repeatedly performed. An apparatus such as a semiconductor thin film deposition apparatus having a chamber is used to perform such a unit process.
도 1a에는 종래의 박막증착장치(9)에서 기판(w)이 서셉터(2)에 안착되어 있는 형태가 도시되어 있으며, 도 1b에는 리프트핀(3)이 기판(w)을 지지하는 구조가 나타나 있다. In FIG. 1A, the substrate w is seated on the
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래의 박막증착장치(9)에서는 진공 분위기로 형성된 챔버(미도시)에 서셉터(2)가 배치된다. 이 서셉터(2)는 박막증착의 대상이되는 기판(w)을 안착시키기 위한 것으로서, 하나 또는 복수의 기판(w)은 서셉터(2) 의 상면에 안착된다. 서셉터(2)에는 복수의 관통공(3)이 형성되어 있고, 이 관통공(3)에는 리프트핀(4)이 삽입된다. 1A and 1B, in the conventional thin film deposition apparatus 9, the
챔버(미도시)로 유입된 기판(w)은 서셉터(2)의 상측으로 돌출된 리프트핀(4)에 놓여지며, 리프트핀(4)이 위치 고정된 상태에서 서셉터(2)가 상승하여 기판(w)이 서셉터(2)에 안착된다. 또는 기판(w)이 리프트핀(4) 위에 놓여진 상태에서 서셉터(2)는 위치고정되어 있고 리프트핀(4)이 하강하여 기판(w)이 서셉터(2)에 안착된다. The substrate w introduced into the chamber (not shown) is placed on the
상기한 바와 같이, 기판(w)이 서셉터(2)에 안착되면 기판(w)과 서셉터(2)의 상면 사이에는 미세한 공간이 형성된다. 특히, 서셉터(2)를 장기간 사용함에 따라 열이나 다른 요인들에 의하여 서셉터(2)의 중앙부가 가장자리에 비하여 약간 오목하게 변형되는 경우가 많은데, 이러한 상태에서 평평한 기판(w)이 안착되면 기판(w)과 서셉터(2) 상면 사이에 일정한 공간(c)이 형성된다. As described above, when the substrate w is seated on the
위에서도 설명한 바와 같이, 챔버의 내부는 진공 분위기로 형성된 가운데, 반응가스들이 계속적으로 공급되고 펌프 등의 배기시스템에 의하여 강제 배출되면서 대기압 이하의 압력을 유지하게 되는데, 기판(w)과 서셉터(2)의 상면 사이의 공간(c)은 밀폐되어 배기시스템의 영향이 미치지 않게 될 수 있다. 이러한 상태가 되면, 기판(w)과 서셉터(2)의 상면 사이의 공간(c)과 챔버 내부 사이에 압력차가 발생할 수 있다. As described above, while the inside of the chamber is formed in a vacuum atmosphere, the reaction gases are continuously supplied and forcedly discharged by an exhaust system such as a pump to maintain a pressure below atmospheric pressure. The substrate w and the
이렇게 압력차가 발생하면, 기판(w)이 서셉터(2)로부터 슬라이딩되어 정확하게 안착되지 못하여 공정이 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 있었다. 상기한 문제점은 기판(w)이 서셉터(2)에 안착된 상태에서 발생할 수도 있지만, 기판(w)이 안착되는 과정에서 압력차가 발생하여 발생할 수도 있는데 후자의 경우에 더욱 빈번하게 발생한다. When a pressure difference is generated in this way, the substrate w is slid from the
또한, 공정이 완료된 후 리프트핀(3)을 상승시켜 기판(w)을 서셉터(2)로부터 이격시키고자 할 때, 압력차로 인하여 기판(w)과 서셉터(2) 사이가 쉽게 떨어지지 않는 문제점이 있었다. In addition, when the
한편, 도 1b에 나타난 바와 같이, 종래의 리프트핀(3)은 머리부가 오목하게 형성되어 기판(w)과 리프트핀(3)이 상호 점접촉됨으로써, 기판(w)이 얹어진 채로 리프트핀(3)이 승강되면 기판(w)이 안정적으로 지지되지 못하는 부가적인 문제점도 있었다. On the other hand, as shown in Figure 1b, the conventional lift pin (3) is a concave head is formed so that the substrate (w) and the lift pin (3) is in contact with each other, the lift pin ( When 3) is elevated, there is an additional problem that the substrate w is not stably supported.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판이 서셉터에 안정적으로 지지 및 안착될 수 있도록 구조가 개선된 박막증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a thin film deposition apparatus having an improved structure so that a substrate can be stably supported and seated on a susceptor.
상기 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 박막증착장치는 내부에 밀폐된 반응공간을 형성하는 챔버, 기판을 지지하기 위한 것으로서 상기 챔버의 반응공간에 설치되며, 상면과 하면 사이를 관통하는 복수의 관통공이 형성되어 있는 서셉터, 상기 서셉터에 지지된 기판에 박막이 형성되도록 상기 챔버의 반응공간으로 가스를 공급하는 가스분배기 및 상기 관통공의 내주면과의 사이에 상기 서셉터의 상측과 하측을 상호 연통시켜 상기 가스가 유동될 수 있는 유로부가 형성되도록 상기 서셉터의 각 관통공에 일정간 간격을 형성하며 끼워지며, 상기 서셉터에 대하여 승강가능하게 설치되는 복수의 리프트핀을 구비하는 것에 특징이 있다. The thin film deposition apparatus according to the present invention for solving the above object is a chamber for forming a reaction space enclosed therein, the substrate for supporting the substrate is installed in the reaction space of the chamber, a plurality of penetrating through the upper surface and the lower surface The upper and lower sides of the susceptor are mutually interposed between a susceptor having a ball formed therein, a gas distributor for supplying gas to the reaction space of the chamber so that a thin film is formed on a substrate supported by the susceptor, and an inner circumferential surface of the through hole. It is characterized in that it has a plurality of lift pins which are fitted to form a predetermined interval in each through hole of the susceptor so as to form a flow path portion through which the gas can flow, and is provided to be elevated relative to the susceptor. have.
본 발명에 따르면, 상기 리프트핀의 머리부는 상기 서셉터 관통공의 직경보다 큰 길이로 형성되는 장변부와, 상기 서셉터의 관통공의 직경보다 작은 길이로 형성되는 단변부를 구비하여 일방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다. According to the present invention, the head of the lift pin is formed to have a long side portion formed in a length larger than the diameter of the susceptor through-holes, and a short side portion formed in a length smaller than the diameter of the through-holes of the susceptor is formed long in one direction It is desirable to be.
또한, 본 발명은, 내부에 밀폐된 반응공간을 형성하는 챔버, 기판을 지지하기 위한 것으로서 상기 챔버의 반응공간에 설치되며, 상면과 하면 사이를 관통하는 복수의 관통공이 형성되어 있는 서셉터, 상기 서셉터에 지지된 기판에 박막이 형성 되도록 상기 챔버의 반응공간으로 가스를 공급하는 가스분배기 및 상기 서셉터의 각 관통공에 끼워져 상기 서셉터에 대하여 승강가능하게 설치되며, 일단은 상기 서셉터의 상측과 연통되고 타단은 상기 서셉터의 하측과 연통되어 상기 가스가 유동될 수 있는 유로부가 형성되어 있는 복수의 리프트핀을 구비하는 것에 특징이 있다. In addition, the present invention is a chamber for forming a reaction space enclosed therein, the susceptor is installed in the reaction space of the chamber, the susceptor is formed in the plurality of through holes penetrating between the upper surface and the lower surface, A gas distributor for supplying gas to the reaction space of the chamber so as to form a thin film on the substrate supported by the susceptor, and fitted into each through hole of the susceptor so as to be liftable with respect to the susceptor, and one end of the susceptor It is characterized in that it has a plurality of lift pins in communication with the upper side and the other end is in communication with the lower side of the susceptor is formed with a flow path portion through which the gas flows.
본 발명에 따르면, 상기 리프트핀의 머리부는 상기 서셉터의 관통공보다 직경이 크게 형성되며, 상기 리프핀의 길이는 상기 서셉터의 두께보다 크게 형성되며, 상기 서셉터의 하측에는 상기 리프트핀을 지지하는 지지플레이트가 설치되어 있는 것이 바람직하며, 상기 유로부는 상기 리프트핀의 상면과 하면 사이를 관통하여 형성되는 것이 더욱 바람직하다.According to the present invention, the head of the lift pin is formed in a larger diameter than the through-hole of the susceptor, the length of the leaf pin is formed larger than the thickness of the susceptor, the lift pin on the lower side of the susceptor It is preferable that a support plate for supporting is provided, and the flow path portion is more preferably formed through the upper surface and the lower surface of the lift pin.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 서셉터의 하부에 승강가능하게 설치되는 업다운플레이트를 더 구비하며, 상기 복수의 리프트핀은 상기 업다운플레이트에 결합되어 승강되는 것이 바람직하며, 상기 유로부는 상기 리프트핀의 상면과 측면 사이를 관통하여 형성되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, according to the present invention, it is further provided with an up-down plate which is installed on the lower portion of the susceptor, the plurality of lift pins are coupled to the up-down plate is preferably lifted, the flow path portion of the lift pin More preferably, it penetrates between the top and side surfaces.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기판이 상기 리프트핀의 상부에 면접촉되어 지지되도록, 상기 리프트핀의 상부에는 상기 유로부의 둘레방향을 따라 평평한 기판지지면이 형성되는 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, it is preferable that a flat substrate supporting surface is formed along the circumferential direction of the flow path portion so that the substrate is supported in surface contact with the upper portion of the lift pin.
본 발명에서는 리프트핀과 서셉터의 관통공 사이에 형성된 유로부 또는 리프트핀 자체에 형성된 유로부를 통해 기판과 서셉터 사이에 형성되는 미세 공간이 챔 버의 내부 공간과 연통됨으로써, 이 두 개의 공간이 동일한 압력을 유지할 수 있게 되어 압력차이로 인해 기판이 서셉터에 대하여 상대이동되거나 서셉터에 부착되는 문제가 해결되고, 기판이 서셉터에 안정적으로 안착될 수 있다는 장점이 있다. In the present invention, the microcavity formed between the substrate and the susceptor communicates with the internal space of the chamber through a flow path portion formed between the lift pin and the through hole of the susceptor or a flow path portion formed in the lift pin itself, so that these two spaces By maintaining the same pressure, the pressure difference solves the problem that the substrate is moved relative to or attached to the susceptor, and there is an advantage that the substrate can be stably seated on the susceptor.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 리프트핀의 상면에 평평한 기판지지면이 형성되어 기판과 리프트핀이 면접촉됨으로써 기판이 안정적으로 지지될 수 있다는 이점이 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, a flat substrate support surface is formed on the upper surface of the lift pin, so that the substrate can be stably supported by surface contact between the substrate and the lift pin.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막증착장치(100)를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a thin
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막증착장치의 개략적 구성도로서, 도 2는 리프트핀이 하강한 상태이며 도 3은 리프트핀이 상승한 상태이다. 도 4는 리프트핀이 관통공에 삽입된 상태에서 위에서 바라본 평면도로서, 리프트핀의 머리부의 형상을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 리프트핀이 관통공에 삽입된 상태에서 장변부와 단변부가 관통공에 끼워진 상태를 나타내기 위한 것으로서, 도 5a는 도 4의 Ⅴa-Ⅴa선 단면도이며, 도 5b는 Ⅴb-Ⅴb선 단면도이다. 2 and 3 is a schematic configuration diagram of a thin film deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a state in which the lift pin is lowered and Figure 3 is a state in which the lift pin is raised. 4 is a plan view seen from above in the state in which the lift pin is inserted into the through hole, and is a view for explaining the shape of the head portion of the lift pin, and FIG. 5 shows the long side and the short side in the state where the lift pin is inserted into the through hole. 5A is a cross-sectional view taken along the line Va-Va of FIG. 4, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb.
도 2 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막증착장치(100)는 챔버(10), 서셉터(20) 및 가스분배기(30)를 구비한다. 2 to 5B, the thin
챔버(10)는 기판(w)에 대한 박막증착이 진행되는 곳으로서, 내부에는 밀폐된 반응공간(r)이 형성된다. 챔버(10)의 일측면에는 기판(w)이 유입 및 반송될 수 있게 하는 슬릿밸브(11)가 마련되며, 하면 중앙에는 후술할 서셉터(20)가 설치되는 관통부(12)가 형성된다. The
반응공간(r)을 포함하여 챔버(10)의 내부를 진공상태로 만들기 위하여 챔버(10)의 내부와 연통되는 펌프(p)가 설치된다. 이 펌프(9)는 서셉터(10) 하면 중앙의 관통부(12)를 통해 챔버(10)의 내부와 연결되어, 내부의 가스를 강제 배기시킨다. 본 실시예에서는 챔버(10)의 하면 중앙부를 통해 강제 배기가 이루어지지만, 다른 실시예에서는 챔버(10)의 가장자리를 통한 강제 배가 이루어질 수도 있다. In order to make the interior of the
서셉터(20)는 기판(w)에 대한 박막증착공정이 이루어지는 과정에서 기판(w)을 지지하기 위한 것으로서, 챔버(10)의 반응공간(r)에 설치된다. 즉, 기판(w)은 서셉터(20)의 상면에 안착되서 지지된다. 본 실시예와 같이 한 장의 기판(w)을 지지하는 서셉터(20)도 있지만, 원주방향을 따라 복수의 기판(w)이 안착되는 서셉터가 채용될 수도 있다.The
또한, 슬릿밸브(11)를 통해 유입된 기판(w)을 서셉터(20)의 상면에 안착시킬 수 있도록 서셉터(20)는 챔버(10)의 내부에서 상승 및 하강가능하다. 서셉터(20)의 승강을 위하여 모터와 볼스크류 등의 승강수단(미도시)이 설치된다. In addition, the
서셉터(20)에는 상면과 하면 사이를 관통하는 복수의 관통공(21)이 형성된다. 이 복수의 관통공(21)은 후술할 리프트핀(50)이 끼워지는 곳이며, 서셉터(20)의 중심을 기준으로 동일한 각도 간격으로 적어도 3개 배치된다. 관통공(21)의 상부는 대략 원뿔을 뒤집어 놓은 형상으로 이 부분에는 후술할 리프트핀(50)의 머리부(51)가 끼워지며, 하부는 동일한 직경의 얇은 원통 형상으로 이 부분에는 리프트 핀(50)의 핀부(52)가 끼워진다. The
챔버(10)의 반응공간(r) 상부에는 가스분배기(30)가 설치된다. 이 가스분배기(30)는 기판(w)의 상부 즉, 반응공간(r)으로 반응가스를 분사하기 위한 것이다. 가스분배기(30)의 형태는 다양할 수 있으나, 증착되는 박막의 균일도를 향상시킬 수 있도록 이른바 샤워헤드 형태의 가스분배기(30)가 마련된다. 즉, 가스공급장치(미도시)로부터 가스분배기(30)로 유입된 가스는 가스분배기(30) 내부에 형성된 가스확산공간(미도시)을 통해 확산된 후, 가스분배기(30)의 하면에 형성된 다수의 가스분사공(미도시)을 통해 기판(w)의 전 영역에 걸쳐 고르게 분사된다. The
한편, 본 실시예에서는 박막증착이 효율적으로 진행되도록 플라즈마를 이용한다. 즉, 가스분배기(30)에 고주파수 전력발생기(g, Radio frequency generator)가 연결되어, 가스분배기(30)에 고주파 전원을 인가한다. On the other hand, in the present embodiment, plasma is used so that thin film deposition proceeds efficiently. That is, a high frequency power generator (g, Radio frequency generator) is connected to the
반응공간(r)으로 유입된 가스에 고주파(Radio Frequency)를 인가하여 가스를 이온과 라디칼로 분해하고, 라디칼은 화학적, 물리적 반응을 통하여 기판에 박막을 형성되게 한다. 라디칼은 높은 흡착성을 가지고 있으므로 기판(w)의 표면에 흡착한 후 가장 안정된 자리를 찾아 이동하고 새로운 결합을 만들어 박막을 형성하게 된다. 기판(w)이 안착된 서셉터(20)는 라디칼이 기판(w) 상으로 증착될 때 스퍼터링 되지 않도록 접지되어 있다.A high frequency (Radio Frequency) is applied to the gas introduced into the reaction space (r) to decompose the gas into ions and radicals, and the radicals form a thin film on the substrate through chemical and physical reactions. Since radicals have high adsorption properties, the radicals are adsorbed on the surface of the substrate (w) to find and move to the most stable site and form new bonds to form a thin film. The
서셉터(20)의 각 관통공(21)에는 리프트핀(50)이 끼워진다. 리프트핀(50)은 챔버(10)의 슬릿밸브(11)를 통해 유입된 기판(w)을 서셉터(20)에 로딩시키고, 공정이 완료된 기판(w)을 서셉터(20)로부터 언로딩시키는 작용을 한다. 본 실시예에서 리프트핀(50)은 머리부(51)와 핀부(52)를 구비한다. 머리부(51)는 리프트핀(50)의 상부로서 위에서부터 하측으로 갈수록 점차 폭이 작아지도록 형성되며, 핀부(2)는 머리부(51)의 하부로부터 아래쪽으로 길게 연장되며 동일한 직경으로 형성된다. Lift pins 50 are fitted into the through
또한, 리프트핀(50)의 머리부(51)는 장변부(51a)와 단변부(52a)로 이루어진다. 장변부(51a)의 길이는 관통공(21)의 직경보다 크게 형성되며, 단변부(51b)는 관통공(21)의 직경보다 작게 형성된다. 이에, 리프트핀(50) 머리부(51)는 전체적으로 타원형과 유사한 형상으로 형성된다. In addition, the
리프트핀(50)의 머리부(51)가 상기한 구성으로 이루어진 바, 리프트핀(50)이 관통공(21)에 끼워지면 장변부(51a)가 서셉터(20)에 걸려 리프트핀(50)이 하부로 빠지지 않지만, 단변부(51b)와 서셉터(20)의 관통공(21) 내주면 사이에는 일정한 간격이 형성되며, 이 간격은 가스를 유동시킬 수 있는 유로부(59)를 형성한다. 즉, 서셉터(20)의 상측과 하측이 유로부(59)에 의하여 상호 연통되어, 서셉터(20) 상측의 가스가 유로부(59)를 통해 하측으로 유동될 수 있다. The
또한, 리프트핀(50)의 전체 길이는 서셉터(20)의 두께보다 크게 형성되므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 리프트핀(50)의 상부(머리부)가 서셉터(20)에 걸려 있는 경우 리프트핀(50)의 하부가 서셉터(20)의 하면에 대하여 돌출된다. In addition, since the entire length of the
또한, 리프트핀(50)의 상면은 평평하게 형성되어 기판(w)이 안정적으로 지지될 수 있는 기판지지면(54)이 마련된다. 종래의 박막증착장치에서 리프트핀(50)의 상면이 볼록하게 형성되어 기판(w)과 리프트핀의 상면이 상호 점접촉됨으로써 기판(w)을 안정적으로 지지하기 곤란하였으나, 본 발명에 따른 박막증착장치(100)의 리프트핀(50)에서는 그 상부에 평평한 기판지지면(54)이 마련되어 기판(w)과 면접촉이 이루어지게 함으로써 기판(w)을 안정적으로 지지할 수 있게 되었다. In addition, the upper surface of the
서셉터(20)의 하측에는 리프트핀(50)을 지지하도록 지지플레이트(40)가 고정되게 설치된다. The
이하, 상기한 구성으로 이루어진 박막증착장치(100)에서 기판(w)이 서셉터(20)에 로딩되는 과정 및 언로딩되는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process of loading and unloading the substrate w into the
서셉터(20)가 아래쪽으로 하강하면 서셉터(20)에 걸려 있는 리프트핀(50)은 지지플레이트(40)와 접촉하게 된다. 서셉터(20)가 계속 하강하면 지지플레이트(40)에 의하여 지지된 리프트핀(50)은 더 이상 하강하지 못하게 되므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 리프트핀(50)이 서셉터(20)의 상면에 대하여 돌출된다. When the
이러한 상태에서 챔버(10)의 슬릿밸브(11)를 통해 기판(w)이 유입되면, 기판(w)은 3개의 리프트핀(50) 위에 놓여져 도 3과 같은 상태가 된다. 본 발명에 따른 박막증착장치(100)에서 리프트핀(50)의 상면에는 평평한 기판지지면(54)이 형성되어 있어, 기판(w)이 안정적으로 지지될 수 있다. 기판(w)이 리프트핀(50)에 놓여지면, 서셉터(20)가 다시 상승함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(w)은 서셉터(20)의 상면에 안착된다. In this state, when the substrate w is introduced through the
기판(w)에 대한 박막증착이 완료된 후 기판(w)을 서셉터(20)로부터 이격시키는 과정은 상기한 과정을 역으로 진행하면 되고, 결국 도 3과 같은 상태가 된다. 이러한 상태에서 슬릿밸브(11)를 통해 기판(w)이 반출된다. After the thin film deposition on the substrate w is completed, the process of separating the substrate w from the
앞에서 설명한 바와 같이, 이렇게 기판(w)이 서셉터(20)에 안착되는 과정에 서 서셉터(20)의 상면과 기판(w) 사이는 점차 좁아지게 되고 최종적으로는 서셉터(20)와 기판(w) 사이에 미세한 두께의 공간(c)이 형성된다. 특히, 서셉터(20)가 열 등의 요인으로 인하여 중앙부가 오목하게 형성된 경우에는 서셉터(20)와 기판(w) 사이의 공간(c)이 더욱 커진다. 펌프(p)가 계속 작동되는 과정에서 이 공간(c)과 챔버(10) 내부의 공간 사이에는 압력차가 발생할 수 있고, 이에 따라 기판(w)이 장착되는 과정에서 슬라이딩되거나, 기판(w)이 언로딩되는 과정에서 기판(w)이 서셉터(20)로부터 용이하게 이격되지 않을 수 있다. As described above, in the process of mounting the substrate w on the
그러나, 본 발명에 따른 박막증착장치(100)에서는 리프트핀(50)에 형성된 유로부(59)가 상기 기판(w)과 서셉터(20) 사이의 공간(c)을 챔버(10)의 내부 공간과 연통시키고 있어, 위 공간(c)과 챔버(10) 내부 공간 사이에 압력차가 발생하지 않게 된다. 즉, 펌프(p)에 의한 강제 배기가 챔버(10)의 내부공간은 물론, 유로부(59)를 통해 기판(w)과 서셉터(20) 사이의 공간에도 작용하게 되므로, 압력차가 발생할 수 없게 된다. However, in the thin
이에 따라, 본 발명에 따른 박막증착장치(100)에서는 종래의 박막증착장치에서 발생되었던 기판이 슬라이딩되거나 서셉터에 부착되는 등의 문제는 발생하지 않으며, 기판이 안정적으로 지지된다. Accordingly, in the thin
지금까지, 리프트핀(50)이 별도의 구동력에 의하여 승강되는 것이 아니라, 서셉터(20)에 걸리 상태로 서셉터(20)의 승강시 함께 승강되는 것으로 설명 및 도시하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 형태에만 한정되는 것은 아니며 다양한 변화가 가능하다. 즉, 서셉터(20)가 위치고정된 상태에서 리프트핀(50)이 승강됨으로 써 위에서 설명한 실시예와 동일한 효과를 발생시킬 수도 있다. Until now, the
한편, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에서 대부분의 구성요소는 앞에서 설명한 실시예와 동일하므로, 앞의 실시예의 도면 상의 참조번호와 동일한 참조번호가 부여된 구성요소에 대해서는 설명을 생략하기로 하며 구성 상 차이가 나는 부분에 대해서만 설명하기로 한다. Meanwhile, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. In the present embodiment, since most of the components are the same as the above-described embodiment, the description of the components having the same reference numerals as the reference numbers on the drawings of the previous embodiments will be omitted, and only for parts having different configurations. Let's explain.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막증착장치의 개략적 구성도이다. 6 is a schematic diagram of a thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서는 리프트핀과 관통공의 사이에 유로부가 형성되었지만, 본 실시예에서는 도 6에 나타난 바와 같이 리프트핀(50)의 내측을 통해 유로부(53)가 형성된다. 즉, 리프트핀(50)의 형상이 앞의 실시예와 상이하게 형성된다. 이에 대하여 설명한다. 2 and 3, the flow path portion is formed between the lift pin and the through hole. In this embodiment, the
본 실시예에서 리프트핀(50)은 머리부(51)와 핀부(52)를 구비한다. 머리부(51)는 리프트핀(50)의 상부로서 위에서부터 하측으로 갈수록 점차 직경이 작아지도록 형성되며, 핀부(2)는 머리부(51)의 하부로부터 아래쪽으로 길게 연장되며 동일한 직경으로 형성된다. 앞의 실시예에서는 리프트핀의 머리부가 장변부와 단변부를 구비하였지만, 본 실시예에서는 원형으로 형성되는 점에서 차이가 있다. 관통공(21)에 끼워진 리프트핀(50)은 그 머리부(51)가 서셉터(20)에 걸려 하부로 빠지지 않게 되는 점은 동일하다. In the present embodiment, the
리프트핀(50)에는 머리부(51)의 상면과 핀부(52)의 하면 사이, 전체적 형상에서 파악하면 리프트핀(50)의 상면과 하면 사이를 관통하는 유로부(53)가 형성된다. 이에 따라, 유로부(53)의 상단은 서셉터(20)의 상부와 연통되며, 하단은 서셉 터(20)의 하부 즉, 챔버(10)의 하측 공간과 연통된다. 이에 따라, 서셉터(20)의 상부와 하부가 유로부(53)에 의하여 상호 연통된다. The
앞의 실시예에서는 기판과 서셉터 사이의 공간에 있는 가스를 관통공(21)과 리프트핀(50) 사이를 통해 배출하였지만, 본 실시예에서는 리프트핀(50) 자체에 관통공을 형성하여 가스를 배출하는 점에서 차이가 존재한다. In the previous embodiment, the gas in the space between the substrate and the susceptor is discharged through the through
도 6에 도시된 실시예에서, 리프트핀(50)이 별도의 구동력에 의하여 승강되는 것이 아니라, 서셉터(20)에 걸리 상태로 서셉터(20)의 승강시 함께 승강되는 것으로 설명 및 도시하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 형태에만 한정되는 것은 아니며 다양한 변화가 가능하다. 즉, 서셉터(20)가 위치고정된 상태에서 리프트핀(50)이 승강됨으로써 위에서 설명한 실시예와 동일한 효과를 발생시킬 수도 있다. In the embodiment shown in FIG. 6, the
이러한 형태의 실시예가 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막증착장치의 개략적 구성도로서, 도 7은 리프트핀이 하강한 상태이며 도 8은 리프트핀이 상승한 상태이다. 도 7 및 도 8에 도시된 실시예는 도 6에 도시된 실시예와 거의 모든 구성이 동일하며, 리프트핀과 지지플레이트에 있어 약간의 구성의 차이가 있을 뿐이다. 이에, 완전히 동일한 구성으로 이루어진 구성요소에 대한 구체적 설명은 도 6의 실시예에 대한 설명으로 대체하기로 하며, 이하에서는 구성에 있어 차이가 나는 부분에 대해서만 설명하기로 한다. An embodiment of this type is shown in FIGS. 7 and 8. 7 and 8 are schematic configuration diagrams of a thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a lift pin is lowered state and Figure 8 is a lift pin is raised state. 7 and 8 are almost all the same configuration as the embodiment shown in Figure 6, there is only a slight configuration difference in the lift pin and the support plate. Therefore, the detailed description of the components having the same configuration will be replaced with the description of the embodiment of FIG. 6, and hereinafter, only portions having different configurations will be described.
도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는, 서셉터(20)의 하측에 업다운플레이 트(70)가 배치된다. 도 6에 도시된 실시예에서 지지플레이트(40)는 위치고정되어 있었던 반면, 도 7의 실시예에서의 업다운플레이트(70)는 서셉터(20)에 대하여 상하방향으로 승강가능하다. 또한, 리프트핀(50)은 업다운플레이트(70)에 고정되어 있다. 이에 따라, 업다운플레이트(70)가 상승하면 도 7과 같은 상태가 되며, 하강하면 도 8과 같은 상태가 된다. 한편, 리프트핀(50)의 하면이 업다운플레이트(70)에 부착되어 있는 바, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는 리프트핀(50)의 유로부(53)가 리프트핀(50)의 상면으로부터 시작하여 리프트핀(50)의 측면으로 연결되는 구조로 이루어져 있다. In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, an up-
이에 따라, 기판(w)과 서셉터(20) 사이의 공간(c)의 가스들은 리프트핀(50)의 상면으로부터 측면을 통해 형성된 유로부(53)를 통해 배출됨으로써, 상기 공간(c)과 챔버(10) 내부의 공간은 상호 동일한 압력을 유지하게 된다. Accordingly, the gases in the space (c) between the substrate (w) and the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.
도 1a는 종래의 박막증착장치에서 기판이 서셉터에 올라간 상태가 나타나 있는 도면이다. Figure 1a is a view showing a state where the substrate is mounted on the susceptor in the conventional thin film deposition apparatus.
도 1b는 도 1a에 도시된 박막증착장치의 리프트핀이 기판을 지지하는 구조를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1B is a view for explaining a structure in which a lift pin of the thin film deposition apparatus shown in FIG. 1A supports a substrate.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막증착장치의 개략적 구성도로서, 도 2는 리프트핀이 하강한 상태이며 도 3은 리프트핀이 상승한 상태이다. 2 and 3 is a schematic configuration diagram of a thin film deposition apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a state in which the lift pin is lowered and Figure 3 is a state in which the lift pin is raised.
도 4는 리프트핀이 관통공에 삽입된 상태에서 위에서 바라본 평면도로서, 리프트핀의 머리부의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a plan view viewed from above in the state in which the lift pin is inserted into the through hole, and illustrates a shape of the head of the lift pin.
도 5는 리프트핀이 관통공에 삽입된 상태에서 장변부와 단변부가 관통공에 끼워진 상태를 나타내기 위한 것으로서, 도 5a는 도 4의 Ⅴa-Ⅴa선 단면도이며, 도 5b는 Ⅴb-Ⅴb선 단면도이다. FIG. 5 is a cross sectional view taken along line Va-Va of FIG. 4, and FIG. 5b is a cross-sectional view taken along line Vb-Vb of FIG. to be.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막증착장치의 개략적 구성도이다. 6 is a schematic diagram of a thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막증착장치의 개략적 구성도로서, 도 7은 리프트핀이 하강한 상태이며 도 8은 리프트핀이 상승한 상태이다.7 and 8 are schematic configuration diagrams of a thin film deposition apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a lift pin is lowered state and Figure 8 is a lift pin is raised state.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 ... 박막증착장치 10 ... 챔버100 ... thin
20 ... 서셉터 30 ... 가스분배기20 ... susceptor 30 ... gas distributor
40 ... 지지플레이트 50 ... 리프트핀40 ...
51 ... 머리부 52 ... 핀부51 ...
53,59 ... 유로부 54 ... 기판지지면53,59 ... flow
70 ... 업다운플레이트 w ... 기판70 ... up-down plate w ... board
c ... 기판과 서셉터 사이의 미세 공간c ... microspace between the substrate and the susceptor
Claims (8)
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