KR101296157B1 - 기판 가장자리의 증착을 방지하는 기판처리장치 및 이를이용한 기판처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 반응공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 기판이 놓여지는 기판안치대를 다수 구비하는 기판거치수단; 상기 기판거치수단의 상부에 설치되며, 상기 다수의 기판안치대와 일대일로 대응하고 상기 기판안치대에 안치되는 기판보다 작은 직경의 개구부를 다수 구비하는 에지커버수단; 상기 기판의 상부로 원료물질을 분사하는 가스분사수단을 포함하는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 반도체소자 제조용 기판처리장치에서 에지커버수단을 이용하여 기판의 가장자리를 적절하게 눌러주기 때문에 기판의 휘어짐이나 뒤틀림을 방지할 수 있다. 따라서 기판의 전면이 기판거치수단에 밀착되기 때문에 기판의 온도균일도가 향상되어 높은 공정균일도로 기판을 처리할 수 있다.

에지커버수단

Description

기판 가장자리의 증착을 방지하는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법{Substrate processing apparatus preventing film deposition at substrate edge and substrate processing method using the same}

도 1은 종래 원자층 증착장치의 개략적인 단면도

도 2는 기판거치수단의 평면도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 단면도

도 4는 기판거치수단 및 에지커버수단의 평면도

도 5는 에지커버수단이 상승한 모습을 나타낸 단면도

도 6은 에지커버수단과 기판거치수단에 각각 정렬핀 및 정렬홈이 형성된 모습을 나타낸 단면도

도 7 및 도 8은 각각 에지커버수단과 제2 지지대의 여러 결합유형을 나타낸 도면

도 9는 정렬가이드가 형성된 에지커버수단의 단면도

도 10은 정렬가이드가 기판을 정렬시키는 모습을 나타낸 도면

도 11 및 도 12는 각각 정렬가이드의 여러 유형을 나타낸 저면사시도

도 13은 링형 에지커버수단을 나타낸 도면

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치에서 가스분배판이 설치된 모습을 나타낸 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: 기판처리장치 110: 챔버

120: 기판거치수단 121: 기판안치대

122: 제1 지지대 126: 정렬홈

130: 에지커버수단 131: 개구부

132: 오목부 134: 볼트

136: 정렬가이드 138: 정렬핀

140: 인젝터 150: 가스밸브어셈블리

160: 회전축 170: 제2 지지대

172: 보조부재 180: 상하구동수단

182: 제1 회전구동수단 184; 제2 회전구동수단

190: 링형 에지커버수단 200: 가스분배판

s: 기판

본 발명은 반도체소자의 제조를 위한 기판처리장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 세미 배치 타입의 기판처리장치에서 각 기판의 가장자리에서 박막이 증착되지 않도록 하는 에지커버수단을 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자를 제조하기 위해서는 기판에 박막을 증착하고, 증착된 박막을 패터닝하여 소정의 회로패턴을 형성하기 위해 포토리소그라피 공정, 식각 공정 등을 거치게 된다.

반도체소자의 제조를 위해 기판에 증착되는 박막의 종류는 게이트절연막, 커패시터유전막, 층간절연막, 패시베이션막 등과 같이 다양하며, 이들 박막을 구성하는 물질도 산화실리콘, 질화실리콘, 폴리실리콘 또는 금속산화막 등과 같이 매우 다양하다.

박막 증착 방법에도 여러 가지가 있는데, 예를 들어 소스물질과 반응물질을 반응챔버의 내부로 분사하여 이들의 화학반응물을 기판에 증착시키는 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition), 전기장에 의해 가속된 이온을 소스물질에 충돌시켜 분리되는 원자를 기판에 증착시키는 물리기상증착(PVD: Physical Vapor Deposition), 먼저 반응챔버 내부로 소스물질을 분사하여 기판상에 증착시키고 이어서 반응물질을 분사하여 기판상에서 소스물질과 반응시키는 원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition) 등의 방법이 그것이다.

도 1은 세미 배치(semi-batch) 타입의 원자층 증착장치(10)를 개략적으로 도 시한 단면도로서, 반응공간을 형성하는 챔버(11)의 내부에 다수의 기판(s)을 한꺼번에 안치하는 기판거치수단(12)이 설치되고 상기 기판거치수단(12)의 상부에는 가스분사를 위한 인젝터(14)가 설치된다.

인젝터(14)는 가스밸브어셈블리(15)의 하단에 연결되며, 가스밸브어셈블리(15)는 회전축(16)의 내부에 형성된 다수의 가스유로에 각각 연결되어 챔버내부로 여러 종류의 가스를 공급하는 역할을 한다.

즉, 인젝터(14)는 회전축(16) 내부의 가스유로마다 하나씩 연결되어 수평방향의 프로펠러 형태로 배치되며 회전축(16)에 의해 회전운동을 한다.

기판거치수단(12)에는 기판이 놓여지는 기판안치대(13)가 다수 형성되는데, 상기 기판안치대(13)는 통상 기판거치수단(12)의 상면에 대하여 요부로 형성된다.

각 기판안치대(13)는 기판거치수단(12)과 일체형으로 형성될 수도 있고, 분리형으로 제작되어 기판거치수단(12)에 결합될 수도 있다. 기판안치대의 개수도 도 2의 평면도에 도시된 바와 같이 5개로 제한되지 않음은 물론이다.

상기 기판거치수단(12)은 지지대(12a)에 의하여 지지되며, 경우에 따라서는 승강운동 또는 회전운동을 할 수 있다.

또한 기판거치수단(12)의 내부에는 화학반응에 적정한 온도로 기판(s)을 가열하기 위하여 히터(17) 등의 가열수단이 설치된다.

도 2에서 점선으로 표시한 것은 기판거치수단(12)의 상부에 위치하는 인젝터 로서, 4개의 제1,2,3,4 인젝터(14a,14b,14c,14d)가 챔버 중심에 대하여 서로 90도 간격으로 설치되어 있음을 알 수 있다.

제1,2,3,4 인젝터(14a,14b,14c,14d)는 가스밸브어셈블리의 회전축(16)에 연결되어 회전축 내부의 각 가스유로와 연결된다.

이때 제1 인젝터(14a) 및 제3 인젝터(14b)는 퍼지가스를 공급하고, 제2 인젝터(14b)는 제1 가스, 제4 인젝터(14d)는 제2 가스를 공급한다.

예를 들어 제1 가스를 TiCl₄, 제2 가스를 NH₃, 퍼지가스를 Ar 또는 N₂ 라고 하면, 인젝터가 회전함에 따라 각 기판(s)에 퍼지가스, TiCl₄, 퍼지가스, NH₃ 가 순차적으로 분사되며, 따라서 각 기판(s)에는 TiCl₄ 와 NH₃가 반응하여 TiN 의 원자층 박막이 형성된다.

이러한 과정을 수십 내지 수백회 반복함으로써 원하는 두께의 박막을 형성할 수 있다.

그런데 전술한 바와 같이 기판거치수단(12)에 놓여진 기판(s)은 히터(17)에 의하여 가열되기 때문에 상하면의 온도차가 발생하게 되고, 이로 인해 기판의 뒤틀림이나 휘어짐이 종종 발생한다. 이때 기판(s)의 종류나 증착된 박막의 열특성에 따라 휘어지는 방향이 달라질 수 있다.

그런데 이와 같이 기판(s)이 휘어진 상태에서는 균일한 박막증착이나 식각이 이루어질 수 없다. 또한 굴절율, 박막균일도 등의 막특성이 기판의 중심부와 주변 부에서 차이가 발생할 수 밖에 없다.

이러한 문제점은 원자층 증착장치에만 국한되는 것은 아니며, 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 일반적인 CVD장치에서도 발생할 수 있다.

한편, 특정 공정에서는 기판의 가장자리에 박막이 증착되는 것이 바람직하지 않는 경우도 있다. 예를 들어 비정질 카본을 증착하는 경우에 기판의 가장자리에 증착된 박막에서 탄소 또는 탄소화합물이 박리되어 기판의 표면을 오염시키는 경우가 있다.

종래에는 이를 방지하기 위하여 먼저 기판 전체에 박막을 증착한 후에 챔버를 옮겨서 가장자리 에칭 공정을 별도로 진행하여야 하였다.

그런데 이와 같은 가장자리 에칭 공정은 기판운반시간, 공정시간 등으로 인해 생산성을 크게 저하시키며, 특히 대부분의 가장자리 에칭장비가 기판을 1매씩 처리하기 때문에 생산성 향상의 큰 걸림돌로 작용하고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 기판처리장치에서 기판이 휘어지거나 뒤틀림이 발생하지 않도록 기판을 지지하는 수단을 제공하는데 목적이 있다.

또한 기판 가장자리에 원치 않는 박막이 증착되는 것을 방지함으로써 가장자리 에칭공정을 거치지 않게 하는 수단을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 반응공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며, 기판이 놓여지는 기판안치대를 다수 구비하는 기판거치수단; 상기 기판의 상부로 원료물질을 분사하는 가스분사수단; 상기 기판거치수단의 상부에 설치되며, 상기 다수의 기판안치대와 일대일로 대응하고 상기 기판안치대에 안치되는 기판보다 작은 직경의 개구부를 다수 구비하는 에지커버수단을 포함하는 기판처리장치를 제공한다.

이때 상기 기판거치수단과 에지커버수단 중에서 적어도 하나는 승강운동이 가능할 수 있다.

상기 기판처리장치는, 상기 기판거치수단을 지지하는 제1 지지대; 상기 에지커버수단을 지지하는 제2 지지대; 승강운동을 위해 상기 제1지지대 또는 제2 지지대에 연결되는 상하구동수단을 더 포함할 수 있다.

상기 에지커버수단의 하부에는 오목홈이 형성되고, 상기 제2 지지대의 상단은 상기 오목홈에 삽입하여 고정될 수 있다.

상기 제2 지지대는 상기 제1 지지대의 내부를 관통하여 설치될 수 있다.

또한 상기 기판처리장치는, 상기 기판거치수단을 지지하는 제1 지지대; 상기 에지커버수단을 지지하며, 상기 제1 지지대의 내부를 관통하여 설치되는 제2 지지대; 회전운동을 위해 상기 제1지지대 또는 제2 지지대에 연결되는 회전구동수단을 더 포함할 수 있다.

상기 제1,2 지지대 중 적어도 하나가 회전하면 나머지 하나도 동일한 각속도 로 회전할 수 있도록, 상기 제2 지지대의 외주면과 상기 제2 지지대가 관통하는 상기 제1지지대의 내주면의 적어도 일부 영역에 서로 치합하는 나사산이 형성될 수 있다.

상기 회전구동수단은, 상기 제1 지지대에 연결되는 제1 회전구동수단과 상기 제2 지지대에 연결되는 제2 회전구동수단을 포함하고, 상기 제1 회전구동수단 및 상기 제2 회전구동수단은 공정순서에 따라 상기 제1 지지대 및 제2 지지대를 각각 동일한 각속도로 회전시키도록 제어될 수 있다.

상기 에지커버수단의 하부에는 기판정렬을 위해 상기 개구부의 외곽을 따라 정렬가이드가 돌출될 수 있다.

상기 정렬가이드는 상기 개구부의 중심에 대하여 원주방향으로 연속적으로 형성될 수도 있고, 다수 개가 상기 개구부의 중심에 대하여 대칭적으로 형성될 수도 있다. 또한 상기 정렬가이드의 내측면은 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 에지커버수단은 다수의 상기 개구부를 가지는 원반형태일 수도 있고, 상기 에지커버수단은, 중심에서 방사상으로 배치되는 다수의 분지; 상기 각 분지의 단부에 결합하며, 각각 상기 개구부를 가지는 다수의 링을 포함할 수도 있다.

상기 에지커버수단의 하면과 기판거치수단의 상면에는 서로 결합하는 정렬홈 또는 정렬핀이 다수 형성될 수도 있다.

또한 본 발명은 상기 기판처리장치를 이용하여 다수의 기판을 동시에 처리하는 방법에 있어서, 상기 에지커버수단을 상승시키는 단계; 다수의 기판을 상기 각 기판안치대에 안치시키는 단계; 상기 에지커버수단을 하강시키는 단계; 상기 하강하는 에지커버수단이 각 기판을 상기 기판안치대의 정위치에 정렬시키면서 상기 기판의 가장자리를 커버하는 단계; 상기 기판의 상부로 원료물질을 분사하는 단계를 포함하는 기판처리방법을 제공한다.

상기 원료물질을 분사하는 단계의 이전에, 상기 기판거치수단 및 에지커버수단을 동일한 각속도로 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 반응공간을 형성하는 챔버(110)의 내부에 기판거치수단(120)이 설치되고, 상기 기판거치수단(120)은 제1지지대(122)에 의해 지지된다.

기판거치수단(120)은 다수의 기판을 동시에 처리하기 위해 다수의 기판안치대(121)를 구비한다. 상기 기판안치대(121)는 기판거치수단(120)의 상면에 대하여 요부로 형성되는 것이 바람직하지만, 기판거치수단(120)의 상부로 돌출되는 형태이거나 기판거치수단(120)과 동일한 높이를 가질 수도 있다.

요부로 형성되는 경우에는 후술하는 에지커버수단(130)이 기판(s)의 가장자리를 직접적으로 누를 수 있도록 상기 요부의 깊이를 기판(s)의 두께보다는 작거나 같게 형성하는 것이 바람직하다.

한편 기판거치수단(120)에 요부 또는 철부를 형성하여 기판안치대(121)로 설정할 수도 있지만. 기판안치대(121)를 별도로 제작한 후에 기판거치수단(120)에 결합시킬 수도 있다. 기판거치수단(120) 또는 기판안치대(121)의 내부에는 기판(s)을 가열하기 위한 히터(124) 등의 가열수단이 설치된다.

기판안치대(121)에는 기판이송로봇이 기판(s)을 반입 또는 반출할 때 기판을 일시 거치할 수 있는 리프트핀(미도시)이 설치된다.

상기 기판거치수단(120)의 상부에는 가스분사를 위한 프로펠러 형태의 인젝터(140)가 설치되며, 인젝터(140)의 각 분지는 가스밸브어셈블리(150)의 하단에 연결된다.

가스밸브어셈블리(150)는 회전축(160)의 내부에 형성된 다수의 가스유로를 통해 상기 가스유로와 각 대응되는 인젝터(140)의 각 분지로 가스를 공급한다.

본 발명의 실시예에서는 기판거치수단(120)의 상부에 기판(s)의 가장자리를 커버하기 위한 에지커버수단(130)이 설치되는 점에 특징이 있다.

에지커버수단(130)은 기판의 휘어짐이나 뒤틀림을 방지하기 위하여 기판(s)의 가장자리를 눌러주는 역할을 할 수도 있고, 기판(s)의 가장자리에 박막이 증착되는 것을 방지하기 위해 기판(s)의 가장자리를 살짝 가리거나 눌러주는 역할을 할 수도 있다.

에지커버수단(130)은 기판거치수단(120)과 비슷한 직경을 가지는 원반 형상으로서, 도 4의 평면도에 도시된 바와 같이 기판거치수단(120)에 형성된 다수의 기 판안치대(121)와 일대일로 대응하는 다수의 개구부(131)를 구비하여 기판(s)의 가장자리를 가린다.

그런데 에지커버수단(130)이 기판(s)의 가장자리를 커버하기 위해서는 상기 각 개구부(131)의 직경은 기판(s)의 직경보다 작아야 한다.

한편, 기판(s)을 기판안치대(121)에 안치시키거나 반출하기 위해서는 도 5에 도시된 바와 같이 에지커버수단(130)을 기판거치수단(120)의 상부로 이격시켜야 한다.

따라서 에지커버수단(130)은 기판거치수단(120)의 상부에서 상하로 승강할 수 있어야 하며, 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 에지커버수단(130)의 하부에 상하구동수단(180)에 의하여 승강하는 제2 지지대(170)를 연결한다.

상기 제2 지지대(170)는 기판거치수단(120)을 지지하는 제1 지지대(122)의 중앙부를 관통하여 설치되는 것이 바람직하다.

다만, 반드시 제2 지지대(170)를 승강시켜야 하는 것은 아니므로, 제2 지지대(170)를 일정한 높이로 유지시키고 제1 지지대(122)만을 승강시키는 방법도 가능하다.

원자층 증착장치에서는 기판(s)을 안치한 기판거치수단(120)을 회전시키는 경우도 있으므로, 이 경우에는 기판거치수단(120)과 에지커버수단(130)을 동일한 각속도로 회전시켜야 한다.

이를 위한 첫째 방법은, 제1 지지대(122)의 내주면과 제2 지지대(170)의 외주면의 적어도 일부에 서로 치합하는 나사산을 형성하여 서로 치합시킴으로써 제1 지지대(122)가 회전하면 제2 지지대(170)도 동시에 회전하도록 하는 것이다.

둘째 방법은, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1,2 지지대(122,170)에 제1 회전구동수단(182) 및 제2 회전구동수단(184)를 연결하되, 증착공정이 진행되는 도중에는 장치의 제어부에서 제1,2 지지대(122,170)의 회전 각속도를 동일하게 제어하는 것이다.

다만, 기판안치대(121)에 기판(s)을 안치할 때는 에지커버수단(130)을 위로 상승시킨 상태에서, 기판거치수단(120)을 회전시키면서 기판(s)을 하나씩 반입하여야 한다. 따라서 이 경우에는 에지커버수단(130)은 정지한 상태에서 기판거치대(120)만이 회전하도록 제1,2 회전구동수단(182,184)를 제어할 수도 있다.

셋째 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이 기판거치수단(120)의 주변부를 따라 다수의 정렬홈(126)을 형성하고, 에지커버수단(130)의 하부에 상기 정렬홈(126)에 대응하는 정렬핀(138)을 형성함으로써, 상기에지커버수단(130)과 기판거치수단(120)을 정렬시킴과 아울러 어느 하나가 회전하면 다른 하나가 동일한 각속도로 회전하도록 하는 것이다.

정렬핀(138)이 정렬홈(126)에 원활히 삽입될 수 있도록 정렬홈(126)의 입구 부분은 상부로 갈수록 직경이 커지도록 형성하는 것이 바람직하다.

반대로 정렬핀이 기판거치수단(120)에 형성되고, 이에 대응하는 정렬홈이 에지커버수단(130)에 형성될 수도 있다.

한편, 에지커버수단(130)에 제2 지지대(170)를 결합할 때는 제2 지지대(170)의 회전력이 에지커버수단(130)에 정확하게 전달될 수 있도록 결합하여야 한다. 이를 위해 도 7에 도시된 바와 같이 에지커버수단(130)의 저면에 결합용 오목부(132)를 형성하고, 상기 오목부(132)에 제2 지지대(170)의 상단부를 삽입한 후에 볼트(134)를 이용하여 체결하는 것이 바람직하다.

또한 제2 지지대(170)와 에지커버수단(130)의 직경을 고려하여 필요한 경우에는 도 8과 같이 제2 지지대(170)의 상단에 제2 지지대(170)보다 큰 직경의 보조부재(172)를 결합하는 것도 바람직하다.

이 경우에는 상기 에지커버수단(130)의 하부에 형성되는 오목부(132)는 상기 보조부재(172)와 치합하도록 형성되며, 상기 에지커버수단(130)은 상기 보조부재(172)와 볼트(134)를 이용하여 체결된다.

한편 에지커버수단(130)이 각 기판(s)의 가장자리를 정확하게 덮기 위해서는 기판거치수단(120)과 에지커버수단(130)이 정확하게 정렬되어야 할 뿐만 아니라 기판(s)이 기판안치대(121)의 정위치에 안착되어야 한다.

기판(s)을 정위치에 안착시키 위하여 기판처리장치(100)에서는 매우 정밀하게 동작하는 기판운송수단을 사용하지만, 오차 누적 또는 슬라이딩 현상으로 인해 기판(s)이 정위치를 벗어나는 경우가 종종 발생한다.

본 발명의 실시예에서는 기판(s)이 다소 정위치에서 벗어나더라도 에지커버수단(130)을 이용하여 기판(s)을 정위치로 정렬시킬 수 있도록 하였다.

이를 위해 도 9의 단면도에 도시된 바와 같이 에지커버수단(130)의 하부에 개구부(131)의 외곽을 따라 정렬가이드(136)를 돌출 형성한다. 상기 정렬가이드(136)는 도 10에 도시된 바와 같이 내측면이 경사면으로 형성되기 때문에 에지커버수단(130)이 하강하는 과정에서 정위치를 벗어난 기판(s)의 가장자리를 정위치로 밀어주는 역할을 하게 된다.

이러한 정렬가이드(136)는 도 11에 도시된 바와 같이 개구부(131)의 중심에 대하여 원주방향으로 연속적으로 돌출된 형태일 수도 있고, 도 12에 도시된 바와 같이 간헐적으로 돌출 형성되면서 개구부(131)의 중심에 대하여 대칭적으로 배치되는 형태일 수도 있다.

이하에서는 전술한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)에서 원자층 증착공정이 이루어지는 과정을 설명한다.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이 에지커버수단(130)이 기판안치대(121)의 상부로 이격되어 있는 상태에서, 챔버(110) 내부로 기판을 반입하여 기판안치대(121)에 안치시킨다.

이어서 챔버 내부를 진공펌핑하여 공정분위기를 조성하고, 에지커버수단(130)을 하강시킨다. 에지커버수단(130)을 하강시킨 후에 진공펌핑할 수도 있다.

에지커버수단(130)는 하강하면서 하부의 정렬가이드(136)를 통해 얼라인이 불량한 기판(s)을 기판안치대(121)의 정위치로 정렬시키며, 하강한 이후에는 도 3에 도시된 바와 같이 기판(s)의 가장자리를 누르거나 살짝 가리면서 기판(s)의 중 앙부를 포함한 공정대상영역을 개구부(131)를 통해 반응공간으로 노출시킨다.

이 상태에서 제1,3 인젝터(140a,140c)를 통해 퍼지가스를 분사시키고, 제2,4 인젝터(140b,140d)를 통해 제1 가스 및 제2 가스를 각각 분사시킴과 동시에, 상기 각 인젝터를 회전시킨다.

인젝터 대신에 기판거치수단(120)과 에지커버수단(130)을 동일한 각속도로 회전시킬 수도 있다.

이와 같이 인젝터 또는 기판거치수단을 회전시키면 각 기판(s)의 상부에 퍼지가스, 제1 가스, 퍼지가스, 제2 가스가 순차적으로 분사되고, 따라서 각 기판(s)에 제1 가스와 제2 가스의 화합물이 원자층 단위로 증착되며, 이러한 과정을 수십 내지 수백 회 반복함으로써 원하는 두께의 박막을 증착한다.

박막증착이 완료된 이후에는 에지커버수단(130)을 상승시켜 기판(s)으로 분리시키고, 이어서 기판(s)을 외부로 반출한다.

한편 이상에서는 에지커버수단이 다수의 개구부를 가지는 원반형태인 것으로 설명하였으나, 도 13에 도시된 바와 같이 링 형태로 제작될 수도 있다.

상기 링형 에지커버수단(190)은 방사형으로 배치되는 다수의 분지(193)의 단부에 기판(s)의 가장자리를 가릴 수 있는 링(191)이 결합된다. 각 링(191)은 기판(s)보다 작은 직경의 개구부(192)를 가져야 하며 링 테두리가 기판(s)의 가장자리를 커버한다.

또한 이상에서는 프로펠러형 인젝터(140)가 설치된 원자층 증착장치를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 다수의 기판을 동시에 처리하는 반도체소자 제조용 기판처리장치에서 기판(s)의 가장자리를 적절하게 커버할 수 있는 방안을 제공하기 위한 것이다.

따라서 도 14에 도시된 바와 같이 샤워헤드 타입의 가스분배판(200)을 설치한 세미배치 타입의 CVD장치에도 본 발명의 실시예에 따른 에지커버수단(130)을 동일하게 적용할 수 있다. 상기 가스분배판(200)은 가스공급관(210)을 통해 유입된 원료물질을 일차 확산한 후에 챔버(110) 내부로 분사시키는 역할을 한다.

또한 이러한 에지커버수단(130)은 박막증착장치뿐만 아니라 식각장치, 갭필장치 등에도 동일하게 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 반도체소자 제조용 기판처리장치에서 에지커버수단을 이용하여 기판의 가장자리를 적절하게 눌러주기 때문에 기판의 휘어짐이나 뒤틀림을 방지할 수 있다.

따라서 기판의 전면이 기판거치수단에 밀착되기 때문에 기판의 온도가 균일해져 높은 공정균일도로 기판을 처리할 수 있다.

또한 기판 가장자리에 원치 않는 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있으며, 결과적으로 기판 가장자리에서 불순물이 박리되어 기판을 오염시키는 현상도 방지할 수 있다.

또한 기판 가장자리에 대한 증착을 방지하면서 기판에 대한 증착공정을 수행하므로 별도의 가장자리 에칭공정을 진행할 필요가 없어져 전체 기판제조과정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

1. 반응공간을 형성하는 챔버;

   상기 챔버의 내부에 설치되며, 기판이 놓여지는 다수의 기판안치대를 구비하는 기판거치수단;

   상기 기판거치수단의 상부에 설치되며, 상기 다수의 기판안치대와 일대일로 대응하고 상기 다수의 기판안치대 각각에 안치되는 기판보다 작은 직경의 개구부를 다수 구비하는 에지커버수단;

   상기 기판거치수단을 지지하는 제1 지지대;

   상기 에지커버수단을 지지하는 제2 지지대;

   승강운동을 위해 상기 제1 지지대 또는 제2 지지대에 연결되는 상하구동수단을 포함하고,

   상기 제1 및 제2 지지대가 회전함에 따라 상기 기판거치수단과 상기 에지커버수단은 동시에 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
2. 제1항에 있어서.

   상기 기판거치수단과 에지커버수단 중에서 적어도 하나는 승강운동이 가능한 것을 특징으로 하는 기판처리장치
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 에지커버수단의 하부에는 오목홈이 형성되고, 상기 제2 지지대의 상단은 상기 오목홈에 삽입하여 고정되는 기판처리장치
5. 삭제
6. 제1항에 있어서

   회전운동을 위해 상기 제1지지대 또는 제2 지지대에 연결되는 회전구동수단을 더 포함하고, 상기 제2 지지대는 상기 제1 지지대의 내부를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
7. 제6항에 있어서

   상기 제1,2 지지대 중 적어도 하나가 회전하면 나머지 하나도 동일한 각속도로 회전할 수 있도록, 상기 제2 지지대의 외주면과 상기 제2 지지대가 관통하는 상기 제1 지지대의 내주면의 적어도 일부 영역에 서로 치합하는 나사산이 형성되는 기판처리장치
8. 제6항에 있어서,

   상기 회전구동수단은 상기 제1 지지대에 연결되는 제1 회전구동수단과 상기 제2 지지대에 연결되는 제2 회전구동수단을 포함하고,

   상기 제1 회전구동수단 및 상기 제2 회전구동수단은 공정순서에 따라 상기 제1 지지대 및 제2 지지대를 각각 동일한 각속도로 회전시키도록 제어되는 기판처리장치
9. 제1항에 있어서,

   상기 에지커버수단의 하부에는 기판정렬을 위해 상기 개구부의 외곽을 따라 정렬가이드가 돌출되는 기판처리장치
10. 삭제
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,

    상기 정렬가이드의 내측면은 경사면으로 형성되는 기판처리장치
13. 제1항에 있어서,

    상기 에지커버수단은 다수의 상기 개구부를 가지는 원반형태인 기판처리장치
14. 제1항에 있어서,

    상기 에지커버수단은,

    중심에서 방사상으로 배치되는 다수의 분지;

    상기 다수의 분지 각각의 단부에 결합하며, 각각 상기 개구부를 가지는 다수의 링;

    을 포함하는 기판처리장치
15. 제1항에 있어서,

    상기 에지커버수단의 하면과 기판거치수단의 상면에는 서로 결합하는 정렬홈 또는 정렬핀이 다수 형성되는 기판처리장치
16. 반응공간을 형성하는 챔버, 상기 챔버의 내부에 설치되며, 기판이 놓여지는 다수의 기판안치대를 구비하는 기판거치수단, 상기 기판거치수단의 상부에 설치되며, 상기 다수의 기판안치대와 일대일로 대응하고 상기 다수의 기판안치대 각각에 안치되는 기판보다 작은 직경의 개구부를 다수 구비하는 에지커버수단, 상기 기판거치수단을 지지하는 제1 지지대, 상기 에지커버수단을 지지하는 제2 지지대, 승강운동을 위해 상기 제1 지지대 또는 제2 지지대에 연결되는 상하구동수단을 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지대가 회전함에 따라 상기 기판거치수단과 상기 에지커버수단은 동시에 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 이용하여 다수의 기판을 동시에 처리하는 방법에 있어서,

    상기 에지커버수단을 상승시키는 단계;

    다수의 기판을 상기 다수의 기판안치대 각각에 안치시키는 단계;

    상기 에지커버수단을 하강시키는 단계;

    하강하는 상기 에지커버수단이 각 기판을 상기 다수의 기판안치대 각각의 정위치에 정렬시키면서 상기 기판의 가장자리를 커버하는 단계;

    상기 기판의 상부로 원료물질을 분사하는 단계;

    를 포함하는 기판처리방법
17. 제16항에 있어서,

    상기 원료물질을 분사하는 단계의 이전에, 상기 기판거치수단 및 에지커버수단을 동일한 각속도로 회전시키는 단계를 더 포함하는 기판처리방법

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