KR101205433B1 - 기판 서셉터 및 그것을 갖는 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 증착 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 설치되고 동심원상에 기판이 놓여지는 복수개의 스테이지를 갖는 기판 서셉터; 반응가스를 공급하는 복수개의 가스공급부재; 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부재; 상기 복수개의 가스 공급부재와 상기 퍼지가스 공급부재로부터 제공받은 반응가스 및 퍼지가스를 상기 스테이지들 각각에 놓여진 기판과 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 독립적으로 분사할 수 있도록 복수개의 독립된 배플들을 갖는 분사부재; 및 상기 분사부재의 배플들이 상기 스테이지에 놓여진 복수개의 기판들 각각으로 순차 선회하도록 상기 기판 서셉터 또는 상기 분사부재를 회전시키는 구동부를 포함한다. 상기 기판 서셉터는 상기 스테이지들이 형성된 상부 서셉터; 상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 및 상기 하부 서셉터의 저면에 상기 스테이지들 각각에 대응되게 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로 방사되는 열에너지를 상기 하부 서셉터 측으로 재공급하여 열효율을 높이기 위한 차폐판를 포함한다.

Description

기판 서셉터 및 그것을 갖는 증착 장치{SUBSTRATE SUSCEPTOR AND DEPOSITON APPARATUS USING SYSCEPTOR}
본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 특히 기판 서셉터를 갖는 증착 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하는 증착 과정에 증착 막질의 형성도(conformability)를 개선하기 위해서 원자층 증착 방식이 도입되고 있다. 원자층 증착 방식은 원자층 정도 두께로 증착하는 단위 반응 사이클(cycle)을 반복하여 원하는 두께로 증착층을 형성하는 과정으로, 원자층 증착 방식은 화학기상증착(CVD)이나 스퍼터(sputter) 방식에 비해 증착 속도가 매우 느리고 원하는 두께로 막을 성장시키기 위해 많은 시간이 소요되어 생산성이 떨어지게 된다.
특히, 기판이 놓여지는 서셉터의 온도 균일도는 기판에 증착되는 박막의 두께에 대한 균일도를 좌우하는 가장 큰 요인중에 하나이다. 서셉터는 발열체의 배치 모양에 따라 기판에 열영향을 주어 막질의 불균형을 초래하기 때문에 이러한 발열체의 영향을 줄이기 위해 서셉터의 두께(발열체와 기판이 놓이는 상면의 두께)를 두껍게 하여 온도 균일성을 확보하고 있다.
본 발명의 목적은 열효율을 높일 수 있는 기판 서셉터 및 이를 갖는 증착 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 기판 가열에 직접적으로 사용되지 않는 열에너지를 기판 가열에 사용할 수 있는 기판 서셉터 및 이를 갖는 증착 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 온도 균일성을 높일 수 있는 기판 서셉터 및 이를 갖는 증착 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 증착 장치는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 설치되고 동일 평면상에 복수의 기판이 놓여지는 기판 서셉터; 상기 기판 서셉터에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하되; 상기 기판 서셉터는 상부면에 기판들이 놓여지는 스테이지들이 형성된 상부 서셉터; 상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 상기 스테이지들 각각에 대응되는 영역에 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 및 상기 하부 서셉터의 저면에 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로의 열 에너지 방사를 억제하기 위한 차폐부재를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 서셉터는 상기 하부 서셉터와 상기 차폐 부재 사이에 열전달을 위한 복사공간을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차폐부재는 상기 복사공간과 접하는 상면에 반사 코팅막이 형성된 플레이트 형상의 차폐판을 포함하며, 상기 차폐판은 상기 스테이지와 대응되게 배치된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차폐판은 만곡진 상면 또는 경사진 상면을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차폐판은 상면에 열에너지의 방사각도를 특정구간에 집중할 수 있는 음각 또는 양각의 요철형태로 이루어지는 패턴들을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 서셉터는 상기 스테이지 아래에 위치되는 상기 상부 서셉터와 상기 하부 서셉터 사이에 상기 발열체의 열원을 복사방식으로 전달하기 위한 공극을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 공극에는 열용량이 크고 열전도도 낮은 카본나노튜브가 혼합된 탄화규소계 물질이 충전된다.
상기한 과제를 달성하기 위한 기판 서셉터는 동심원상에 기판이 놓여지는 복수개의 스테이지를 갖는 상부 서셉터; 상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 및 상기 하부 서셉터의 저면에 상기 스테이지들 각각에 대응되게 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로 방사되는 열에너지를 상기 하부 서셉터 측으로 재공급하여 열효율을 높이기 위한 차폐판을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 서셉터는 상기 스테이지 아래에 위치되는 상기 상부 서셉터와 상기 하부 서셉터 사이에 상기 발열체의 열에너지를 균일하게 전달하기 위한 제1공극이 형성되며, 상기 하부 서셉터와 상기 차폐판 사이에 상기 차폐판으로부터 반사되는 열에너지를 상기 하부 서셉터로 전달하기 위한 제2공극이 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차폐판은 상기 제2공극과 접하는 상면에 반사 코팅막을 갖으며, 상기 차폐판의 상면에는 열에너지의 방사각도를 특정구간에 집중할 수 있는 음각 또는 양각의 요철형태로 이루어지는 패턴들이 형성된다.
본 발명에 의하면, 기판의 온도 분포 편차를 최소화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 의하면 열효율을 높일 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 분사부재의 사시도 및 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 서셉터의 사시도이다.
도 4는 기판 서셉터의 요부 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 차폐부재의 다양한 변형예를 보여주는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차폐부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 차폐부재의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 8은 차폐부재의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9는 차폐부재의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 본 발명에 따른 원자층 증착 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 분사부재의 사시도 및 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 기판 서셉터의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자층 증착 장치(10)는 공정 챔버(process chamber)(100), 기판 지지부재(support member)인 기판 서셉터(200), 분사부재(300), 공급부재(400)를 포함한다.
공정 챔버(100)는 일측에 출입구(112)가 제공된다. 출입구(112)는 공정 진행시 기판(W)들의 출입이 이루어진다. 또한, 공정 챔버(100)는 상부 가장자리에 공정 챔버로 공급된 반응가스와 퍼지 가스 및 원자층 증착 공정 중에 발생된 반응 분산물을 배기하기 위한 배기덕트(120)와 배기관(114)을 포함한다. 배기덕트(120)는 분사부재(300)의 외측에 위치하는 링 타입으로 이루어진다. 도시되지는 않았으나, 배기관(114)은 진공 펌프와 연결되어 있고, 배기관에는 압력 제어 밸브, 유량 제어 밸브 등이 설치된다는 것은 당업자에게 자명한 사실이다.
도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 분사부재(300)는 기판 서셉터(200)에 놓여진 4장의 기판 각각으로 가스를 분사한다. 분사부재(300)는 제1,2반응가스 및 퍼지가스를 공급부재(400)로부터 공급받는다. 분사부재(300)는 공급부재(400)로부터 제공받은 가스들을 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 분사하는 제1 내지 제4배플(320a-320d)을 갖는 헤드(310)와, 공정챔버(100)의 상부 중앙에 관통되어 설치되고 헤드(310)를 지지하는 샤프트(330)를 포함한다. 헤드(310)는 원반 형상을 갖고, 그 내부에 각각의 가스를 수용하기 위한 독립 공간을 갖는 제1 내지 제4배플(320a-320d)은 헤드(310)의 중심을 기준으로 90도 간격으로 구획된 부채꼴 모양으로, 저면에는 가스 분출구(312)들이 형성되어 있다. 제1 내지 제4배플 (320a-320d) 각각의 독립공간에는 공급부재(400)로부터 제공되는 가스들이 공급되며, 이들은 가스 분출구(312)들을 통해 분사되어 기판으로 제공된다. 제1배플(320a)에는 제1반응가스가 제공되고, 제3배플(320c)에는 제2반응가스가 제공되며, 제1배플(320a)과 제3배플(320c) 사이에 위치하는 제2배플(320b)과 제4배플(320d)에는 제1반응가스와 제2반응가스의 혼합을 막고 미반응 가스를 퍼지하기 위한 퍼지가스가 제공된다.
예컨대, 헤드(310)는 제1내지 제4배플(320a-320d)을 90도 간격으로 하여 부채꼴로 형성하였으나, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니며 공정 목적이나 특성에 따라 45도 간격 또는 180도 간격으로 구성할 수도 있으며, 각각의 배플 크기를 달리 구성할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 공급부재(400)는 제1가스 공급부재(410a), 제2가스 공급부재(410b) 그리고 퍼지가스 공급부재(420)를 포함한다. 제1가스 공급부재(410a)는 기판(w) 상에 소정의 박막을 형성하기 위한 제1반응 가스를 제1배플(320a)로 공급하며, 제2가스 공급부재(410b)는 제2반응 가스를 제3배플(320c)로 공급하고, 퍼지가스 공급부재(420)는 퍼지가스를 제2 및 제4배플(320b,320d)로 공급한다. 퍼지가스 공급부재(420)는 일정한 유량으로 퍼지가스를 지속적으로 공급하지만, 제1가스 공급부재(410a)와 제2가스 공급부재(410b)는 고압충전탱크(미도시됨)들을 이용하여 고압으로 충전되어 있는 반응가스를 짧은 시간에 방출(플래시 공급방식)하여 기판 상에 확산시킨다.
본 실시예에서는 2개의 서로 다른 반응가스를 공급하기 위해 2개의 가스공급부재가 사용되었으나, 공정 특성에 따라 3개 이상의 서로 다른 반응가스를 공급할 수 있도록 복수개의 가스공급부재가 적용될 수 있음은 당연하다.
도 1 및 도 3에서와 같이, 기판 서셉터(200)는 공정 챔버(100)의 내부 공간에 설치된다. 기판 서셉터(200)는 4장의 기판들이 놓여지는 배치 타입으로 이루어진다. 기판 서셉터(200)는 구동부(290)에 의해 회전된다. 기판 서셉터(200)를 회전시키는 구동부(290)는 구동모터의 회전수와 회전속도를 제어할 수 있는 엔코더가 설치된 스텝핑 모터를 사용하는 것이 바람직하며, 엔코더에 의해 분사부재(300)의 1사이클 공정(제1반응가스-퍼지가스-제2반응가스-퍼지가스)시간을 제어하게 된다.
기판 서셉터(200)는 스테이지의 개수가 4개가 아닌 3개 또는 4개 이상이 적용될 수 있다.
도시하지 않았지만, 기판 서셉터(200)는 각각의 스테이지에서 기판(W)을 승강 및 하강시키는 복수의 리프트 핀(미도시됨)이 구비될 수 있다. 리프트 핀은 기판(W)을 승하강함으로써, 기판(W)을 기판 서셉터(200)의 스테이지로부터 이격시키거나, 스테이지에 안착시킨다.
기판 서셉터(200)는 상부 서셉터(210), 하부 서셉터(220), 발열체(230), 차폐부재(240) 그리고 하부 서셉터(220)를 지지하는 지지지기둥(280)을 포함한다.
상부 서셉터는 상부면에 기판들이 놓여지는 제1 내지 제4스테이지(212a-212d)들이 형성된 원판형상으로 하부 서셉터의 상부에 포개지도록 결합된다. 상부 서셉터에 구비된 제1 내지 제4스테이지(212a-212d)는 기판의 형상과 유사한 원형으로 이루어질 수 있다. 제1 내지 제4스테이지(212a-212d)는 기판 서셉터(200)의 중앙을 중심으로 동심원상에 90도 간격으로 배치된다.
하부 서셉터(220)는 상면에 상부 서셉터(210)의 각 스테이지(212a-212d)에 안착된 기판(W)을 가열하기 위한 열선으로 이루어진 발열체(230)가 구비된다. 발열체(230)는 홀더(232)에 의해 지지된 상태로 하부 서셉터(220)의 상면에 형성된 삽입홈(228)에 위치된다. 홀더(232)는 발열체(230) 전체에 설치될 수도 있으나, 필요에 따라서는 일정한 길이마다 또는 일정한 각도(예를 들어 90도, 45도 각도)마다 설치되어 발열체(230)를 고정시킬 수 있다. 발열체(230)는 기판(W)의 온도를 기 설정된 온도(공정 온도)로 상승시키기 위해 상부 서셉터(210)와 하부 서셉터(220)를 가열시킨다. 발열체(230)는 기판이 놓여지는 스테이지 구역(열선을 밀집배치)과 그외 구역(열선을 분산배치)에서의 열선 배치를 다르게 하여 기판이 놓여지는 스테이지 구역의 온도를 높게 하고, 그 외 구역은 낮게 유지하도록 하여 기판상에만 박막 증착이 이루어지도록 한다.
도 4는 기판 서셉터의 요부 단면도이다.
도 4에서와 같이, 상부 서셉터(210)와 하부 서셉터(220) 사이에는 수 mm의 제1공극(250)이 제공되고, 하부 서셉터(220)와 차폐부재(240) 사이에도 수 mm의 제2공극(260)이 제공된다.
제1공극(250)은 스테이지 아래에 위치되는 상부 서셉터(210)와 하부 서셉터(220) 사이에 위치되고, 발열체(230)의 열에너지는 제1공극(250)에 의해 전도 방식이 아닌 복사 전달 방식으로 상부 서셉터(210)에 전달됨으로 상부 서셉터(210)의 온도 균일성이 좋아질 수 있다. 또 다른 예로는 도시하지 않았지만, 제1공극(250)에 열용량이 크고 열전도도 낮은 탄화규소계 물질로 이루어진 열전달시트를 장착하여 열전달 속도를 높일 수 있다. 열전달시트에는 탄화규소에 단방향으로 열전달을 하는 카본나노튜브가 혼합된 것을 단층 또는 복층으로 장착하여 사용하고, 열전달시트의 구역별(중앙부분과 가장자리 부분)로 카본나노튜브의 홉합율을 조절하여 열전달시트의 구역별 열전달율을 조절할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 차폐부재(240)는 하부 서셉터(220)의 상면에 장착된 발열체(230)에서 발생되는 열에너지의 일부가 하부 서셉터(220)의 저면으로 방사되어 손실되는 것을 차단하기 위한 것이다. 차폐부재(240)는 하부 서셉터(220)의 저면에 설치된다. 차폐부재(240)와 하부 서셉터(220) 사이에는 열전달을 위한 복사공간인 제2공극(260)이 제공된다.
차폐부재(240)는 스테이지와 대응되는 하부 서셉터(220)의 저면에 스테이지와 동일하게 기판 서셉터(200)의 중앙을 중심으로 동심원상에 90도 간격으로 배치된다. 차폐부재(240)는 하부 서셉터(220) 저면으로 방사되는 열에너지를 하부 서셉터(220) 측으로 재공급하여 열효율을 높일 수 있도록 반사 코팅막(244)이 코팅된 원형 플레이트 형상의 차폐판(241)으로 구성된다. 차폐판(241)은 열용량이 작은 소재(쿼츠 등)로 이루어지며 그 표면에는 반사 효율을 증가시키기 위해 열적,화학적으로 안정적인 백금, 몰리브덴 등이 얇은 박막(반사 코팅막)(244)이 코팅된다.
차폐판(241)은 도 4에서와 같이 평평한 플레이트 형상 이외에도 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 차폐부재의 다양한 변형예를 보여주는 도면들이다.
도 5a, 도 5b에서와 같이, 차폐부재(240a,240b)의 차폐판(241)은 오목하게 또는 볼록하게 형성될 수 있다. 즉, 차폐판(241)이 가장자리로부터 중앙부분으로 오목한 형태로 형성된 경우에는 복사에너지의 재반사 각도가 중앙으로 집중될 수 있고, 그 반대의 차폐판(241)의 경우에는 복사에너지의 재반사 각도가 가장자리로 집중될 수 있는 것으로, 이처럼, 차폐판(241)의 형상에 따라 복사 에너지의 반사각을 특정 구역에 집중하여 특정 구역의 온도를 좀 더 높일 수 있게 된다.
도 5c에서와 같이, 차폐부재(240c)의 차폐판(241) 상면에는 요철형태의 패턴들이 형성될 수 있다. 이러한 패턴들은 하부 서셉터(220)의 저면으로부터 방사되는 복사 에너지의 재반사 효율을 향상시킬 수 있고, 재반사 각도를 조절할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 차폐부재(240c)는 패턴들을 이용하여 특정 구역의 온도를 좀 더 높이고 반사율을 높일 수 있다. 이러한 패턴은 음각 또는 양각으로 형성될 수 있으며 그 형상 또한 도트형, 다각형, 브이형, 원뿔 등으로 다양하게 적용할 수 있다.
도 5d의 차폐부재(240d)는 차폐판(241)의 상면에 패턴들의 패턴형상을 중앙부근과 가장자리부근의 형상을 달리하여 복사 에너지의 반사각을 특정 구역으로 집중할 수 있도록 구성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 관한 것으로, 차폐부재(240e)를 하부 서셉터(220)의 저면에 설치하는 것이 아니라 하부 서셉터(220)의 상면에 적용한 것으로, 도 6에 적용된 차폐부재(240e)는 상부 서셉터(210)의 저면으로부터 방출되는 복사 에너지 및 발열체의 하부 방사 에너지를 재반사하기 위해 하부 서셉터(220)의 상면에 설치된다. 이때, 차폐부재(240e)의 반사효율을 높이기 위해서는 발열체(230)를 하부서셉터(220)의 상면보다 높게(제1공극에 많이 노출되는 것이 좋음) 위치시키는 것이 바람직하며, 발열체(230)가 하부 서셉터(220)의 상면으로 노출되게 설치되는 경우 발열체(230)로부터 하부 서셉터(220)의 상면방향으로 방출되는 복사 에너지를 상부 서셉터(210) 방향으로 반사시킬 수 있어 열효율을 높일 수 있다.
도 7은 도 6의 변형예를 보여주는 도면으로, 발열체(230)가 하부 서셉터(220)에 설치되지 않고 차폐부재(240f)의 상면에 직접 설치되어 하부 서셉터 상면에 위치되는 것으로, 발열체(230)는 홀더(232)들에 의해 차폐부재(240f)의 상면에 고정되며, 홀더(232)들은 발열체(230)에 일정간격 또는 일정각도마다 설치될 수 있다.
도 8 및 도 9는 차폐부재의 다른 실시예를 보여주는 도면들이다.
도 8,9에 도시된 바와 같이, 차폐부재(240g,240h)는 반사 코팅막(244)이 코팅된 원형 플레이트 형상의 차폐판(241)과, 차폐판(241)을 밀봉하고 상부에 열전달을 위한 복사 공간인 제2공극(260)을 형성한 케이스(249)를 포함한다. 케이스(249)는 투명한 석영 재질로 이루어지며, 케이스(249)는 공정가스(반응가스)의 침입을 막아 차폐판(241) 및 반사코팅막(244)의 오염, 이상 반응, 불순물에 의한 반사율 저하 등을 방지할 수 있다.
이러한 구조의 차폐부재(240g)는 도 8에서와 같이 하부 서셉터(220)의 상면에 설치될 수 있으며, 이 경우 발열체(230)는 차폐부재의 케이스(249) 상면에 설치된다.
또한, 도 9에서와 같이, 상술한 구조의 차폐부재(240h)는 하부 서셉터(220)의 저면에 설치될 수 있으며, 차폐부재(240h)는 자체에 열전달을 위한 복사 공간을 갖고 있기 때문에 차폐부재(240h)와 하부 서셉터(220) 사이에는 별도의 공간을 제공하지 않고 밀착 설치된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 공정 챔버
200 : 기판 서셉터
240 : 차폐부재
300 : 분사부재
400 : 공급부재

Claims (18)

  1. 삭제
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  3. 삭제
  4. 증착 장치에 있어서:
    공정 챔버;
    상부면에 기판들이 놓여지는 스테이지들이 형성된 상부 서셉터; 상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 상기 스테이지들 각각에 대응되는 영역에 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 상기 하부 서셉터의 저면에 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로의 열 에너지 방사를 억제하기 위한 차폐부재; 및 상기 하부 서셉터와 상기 차폐 부재 사이에 열전달을 위한 복사공간을 포함하고, 상기 공정 챔버에 설치되는 기판 서셉터; 및
    상기 기판 서셉터에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하되;
    상기 차폐부재는 상기 복사 공간과 접하는 상면에 반사 코팅막이 형성된 플레이트 형상의 차폐판을 포함하며,
    상기 차폐판은 상기 스테이지와 대응되게 배치되고, 만곡진 상면 또는 경사진 상면을 갖는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  5. 증착 장치에 있어서:
    공정 챔버;
    상부면에 기판들이 놓여지는 스테이지들이 형성된 상부 서셉터; 상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 상기 스테이지들 각각에 대응되는 영역에 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 상기 하부 서셉터의 저면에 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로의 열 에너지 방사를 억제하기 위한 차폐부재; 및 상기 하부 서셉터와 상기 차폐 부재 사이에 열전달을 위한 복사공간을 포함하고, 상기 공정 챔버에 설치되는 기판 서셉터; 및
    상기 기판 서셉터에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하되;
    상기 차폐부재는 상기 복사 공간과 접하는 상면에 반사 코팅막이 형성된 플레이트 형상의 차폐판을 포함하며,
    상기 차폐판은 상기 스테이지와 대응되게 배치되고, 오목하거나 볼록한 상면을 갖는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  6. 증착 장치에 있어서:
    공정 챔버;
    상부면에 기판들이 놓여지는 스테이지들이 형성된 상부 서셉터; 상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 상기 스테이지들 각각에 대응되는 영역에 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 상기 하부 서셉터의 저면에 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로의 열 에너지 방사를 억제하기 위한 차폐부재; 및 상기 하부 서셉터와 상기 차폐 부재 사이에 열전달을 위한 복사공간을 포함하고, 상기 공정 챔버에 설치되는 기판 서셉터; 및
    상기 기판 서셉터에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하되;
    상기 차폐부재는 상기 복사 공간과 접하는 상면에 반사 코팅막이 형성된 플레이트 형상의 차폐판을 포함하며,
    상기 차폐판은 상기 스테이지와 대응되게 배치되고, 상면에 열에너지의 방사각도를 특정구간에 집중할 수 있는 음각 또는 양각의 요철형태로 이루어지는 패턴들이 형성된 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  7. 삭제
  8. 증착 장치에 있어서:
    공정 챔버;
    상부면에 기판들이 놓여지는 스테이지들이 형성된 상부 서셉터; 상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 상기 스테이지들 각각에 대응되는 영역에 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 상기 하부 서셉터의 저면에 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로의 열 에너지 방사를 억제하기 위한 차폐부재; 및 상기 하부 서셉터와 상기 차폐 부재 사이에 열전달을 위한 복사공간을 포함하고, 상기 공정 챔버에 설치되는 기판 서셉터; 및
    상기 기판 서셉터에 놓여진 복수의 기판들 각각에 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 가스를 분사하는 분사부재를 포함하되;
    상기 기판 서셉터는
    상기 스테이지 아래에 위치되는 상기 상부 서셉터와 상기 하부 서셉터 사이에 상기 발열체의 열원을 복사방식으로 전달하기 위한 공극이 형성되며, 상기 공극에는 열용량이 크고 열전도도 낮은 탄화규소계 물질로 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  9. 증착 장치에 있어서:
    공정 챔버;
    상기 공정 챔버에 설치되고 동심원상에 기판이 놓여지는 복수개의 스테이지를 갖는 기판 서셉터;
    반응가스를 공급하는 복수개의 가스공급부재;
    퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급부재;
    상기 복수개의 가스 공급부재와 상기 퍼지가스 공급부재로부터 제공받은 반응가스 및 퍼지가스를 상기 스테이지들 각각에 놓여진 기판과 대응하는 위치에서 기판의 처리면 전체에 독립적으로 분사할 수 있도록 복수개의 독립된 배플들을 갖는 분사부재; 및
    상기 분사부재의 배플들이 상기 스테이지에 놓여진 복수개의 기판들 각각으로 순차 선회하도록 상기 기판 서셉터 또는 상기 분사부재를 회전시키는 구동부를 포함하되;
    상기 기판 서셉터는
    상기 스테이지들이 형성된 상부 서셉터;
    상기 상부 서셉터 저면에 결합되고 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체가 설치된 하부 서셉터; 및
    상기 하부 서셉터의 저면에 상기 스테이지들 각각에 대응되게 설치되고, 상기 하부 서셉터 저면으로 방사되는 열에너지를 상기 하부 서셉터 측으로 재공급하기 위한 반사코팅층이 형성된 오목하거나 볼록한 상면을 갖는 차폐판을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 서셉터는
    상기 스테이지 아래에 위치되는 상기 상부 서셉터와 상기 하부 서셉터 사이에 상기 발열체의 열에너지를 균일하게 전달하기 위한 제1공극이 형성되며,
    상기 하부 서셉터와 상기 차폐판 사이에 상기 차폐판으로부터 반사되는 열에너지를 상기 하부 서셉터로 전달하기 위한 제2공극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 차폐판의 상면에는 음각 또는 양각의 요철형태로 이루어지는 패턴들이 형성된 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  13. 삭제
  14. 기판 서셉터에 있어서:
    동심원상에 기판이 놓여지는 복수개의 스테이지를 갖는 상부 서셉터;
    상기 상부 서셉터 저면에 결합되는 하부 서셉터;
    상기 하부 서셉터와 상기 상부 서셉터 사이에 설치되고 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체;
    상기 하부 서셉터에 상기 스테이지들 각각에 대응되게 설치되고, 상면에 반사 코팅막을 갖으며, 상기 하부 서셉터로부터 방사되는 열에너지를 상기 상부 서셉터 측으로 재공급하여 열효율을 높이기 위한 차폐부재; 및
    상기 스테이지 아래에 위치되는 상기 상부 서셉터와 상기 하부 서셉터 사이에 상기 차폐부재가 설치되는 제1공극을 포함하며,
    상기 발열체는 상기 차폐부재 상면에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 서셉터.
  15. 기판 서셉터에 있어서:
    동심원상에 기판이 놓여지는 복수개의 스테이지를 갖는 상부 서셉터;
    상기 상부 서셉터 저면에 결합되는 하부 서셉터;
    상기 하부 서셉터와 상기 상부 서셉터 사이에 설치되고 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체; 및
    상기 하부 서셉터에 상기 스테이지들 각각에 대응되게 설치되고, 상면에 반사 코팅막을 갖으며, 상기 하부 서셉터로부터 방사되는 열에너지를 상기 상부 서셉터 측으로 재공급하여 열효율을 높이기 위한 차폐부재를 포함하되;
    상기 차폐부재는
    상기 반사 코팅막이 상면에 형성된 플레이트 형상의 차폐판과, 상기 차폐판을 밀봉하는 투명한 케이스를 포함하며,
    상기 발열체는 상기 차폐부재의 케이스 상면에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 서셉터.
  16. 기판 서셉터에 있어서:
    동심원상에 기판이 놓여지는 복수개의 스테이지를 갖는 상부 서셉터;
    상기 상부 서셉터 저면에 결합되는 하부 서셉터;
    상기 하부 서셉터와 상기 상부 서셉터 사이에 설치되고 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체; 및
    상기 하부 서셉터에 상기 스테이지들 각각에 대응되게 설치되고, 상면에 반사 코팅막을 갖으며, 상기 하부 서셉터로부터 방사되는 열에너지를 상기 상부 서셉터 측으로 재공급하여 열효율을 높이기 위한 차폐부재를 포함하되;
    상기 차폐부재는
    상기 반사 코팅막이 상면에 형성된 플레이트 형상의 차폐판과, 상기 차폐판을 밀봉하는 투명한 케이스를 포함하며,
    상기 차폐부재는 상기 하부 서셉터의 저면에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 서셉터.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 차폐부재는
    상기 차폐판의 반사 코팅막과 상기 케이스 사이에 제2공극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 서셉터.
  18. 기판 서셉터에 있어서:
    동심원상에 기판이 놓여지는 복수개의 스테이지를 갖는 상부 서셉터;
    상기 상부 서셉터 저면에 결합되는 하부 서셉터;
    상기 하부 서셉터와 상기 상부 서셉터 사이에 설치되고 기판을 가열하기 위한 열원을 제공하는 발열체; 및
    상기 하부 서셉터에 상기 스테이지들 각각에 대응되게 설치되고, 상면에 반사 코팅막을 갖으며, 상기 하부 서셉터로부터 방사되는 열에너지를 상기 상부 서셉터 측으로 재공급하여 열효율을 높이기 위한 차폐부재를 포함하되;
    상기 차폐부재는 상기 반사 코팅막이 형성된 상면에 열에너지의 방사각도를 특정구간에 집중할 수 있는 음각 또는 양각의 요철형태로 이루어지는 패턴들이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 서셉터.
KR1020100072963A 2010-07-28 2010-07-28 기판 서셉터 및 그것을 갖는 증착 장치 KR101205433B1 (ko)

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