KR101419389B1 - 기판 지지 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 큰 직경을 갖는 기판 안착플레이트의 레벨을 유지하여 안정적인 공정을 진행할 수 있도록 하는 기판 지지 어셈블리 및 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 기판 처리 장치는 챔버와; 상기 챔버 내부의 상부에 배치되어 상기 챔버 내부에 반응가스를 공급하는 가스 공급부와; 상기 챔버 내부의 하부에 회전되도록 설치되어 상기 챔버 내부로 인입된 기판이 안착되는 기판 안착플레이트와; 상기 기판 안착플레이트의 저면에 인접하게 설치되어 상기 기판 안착플레이트를 가열시키는 가열부와; 상기 기판 안착플레이트의 가장자리를 지지하는 적어도 하나 이상의 회전 지지부를 포함한다.
기판 처리 장치, 볼, 롤러, 기판 안착플레이트

Description

기판 지지 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{ASSEMBLY FOR SUPPORTING SUBSTRATE AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE HAVING THE SAME}
본 발명은 기판 지지 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 큰 직경을 갖는 기판 안착플레이트의 레벨을 유지하여 안정적인 공정을 진행할 수 있도록 하는 기판 지지 어셈블리 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 기판 상에 소정의 물질들을 증착하는 공정과 이를 식각하는 공정을 포함하는 다수의 처리공정을 통해 형성된다. 이러한 각각의 처리공정은 각기 고유한 작업환경을 가지는 밀폐형 용기인 챔버 내에서 수행된다. 챔버의 내부에는 통상적으로 기판이 안착되는 기판 안착플레이트가 설치되어 챔버 내부에 로딩된 기판을 지지하게 된다.
기판 안착플레이트는 기판의 가공 시에 기판이 안착되어 고정되는 원판 형태의 지지 장치이며, 기판 안착플레이트에는 기판 가공시 최적의 환경 제공을 위한 기판 안착플레이트를 승강 또는 회전시키는 구동 장치 및 기판 안착플레이트의 온도를 적절하게 상승 및 유지시키는 가열부가 구비된다.
기판 안착플레이트는 그 하부에 구동 장치에서 연장되는 구동축이 설치되고, 구동축에 의해 지지된 상태에서 구동(승강 또는 회전)된다.
특히, 대구경인 기판을 처리하는 경우이거나, 하나의 기판 안착플레이트에 다수의 기판을 적재하여 처리하는 세미배치 타입(semi-batch type) 기판 처리 장치에 사용되는 기판 안착플레이트는 그 직경이 커지고, 중량이 증대되어 기판 안착플레이트의 사용 기간이 증가 될수록 가장자리 부분의 처져서 아래로 휘어지는 현상이 발생된다.
이렇게 기판 안착플레이트의 가장자리가 처짐에 따라 기판 안착플레이트의 전체적인 레벨이 달라져서 기판 처리 공정시 심각한 영향을 미치게 되었고, 이는 제조되는 반도체 소자의 불량률을 높이는 원인이 되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기판 안착플레이트의 가장자리를 지지하는 회전 지지부를 설치함으로써 기판 안착플레이트의 가장자리가 처지는 것을 방지하여 기판 안착플레이트의 레벨을 항상 일정하게 유지하도록 하는 기판 지지 어셈블리 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 지지 어셈블리는 상면으로 기판이 안착되고, 하면의 중심이 구동축에 의해 지지되어 승강 또는 회전되는 기판 안착플레이트와; 상기 기판 안착플레이트의 가장자리를 지지하는 적어도 하나 이상의 회전 지지부를 포함한다.
상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에 대향되도록 이격 설치되는 제1가이드부재가 더 구비되고, 상기 제1가이드부재의 상면에 상기 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 제1가이드부재는 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면과 대응되는 링 형상이고, 그 상면에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되거나, 상기 제1가이드부재는 블럭 형상이고, 다수개가 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면의 대향되는 위치에 선택적으로 배치되며, 각각의 제1가이드부재에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에는 테이퍼진 제1경사면이 형성되고, 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하측으로 설치되고, 상기 기판 안착플레이트의 제1경사면에 대향하도록 테이퍼진 제2경사면을 갖는 제2가이드부재가 더 구비되고, 상기 가이드부재의 제2경사면에 상기 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 회전 지지부는 상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 다수개 형성되는 반원형의 수용홈과; 상기 각각의 수용홈에 회전되도록 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 회전볼과; 상기 수용홈과 회전볼 사이에 구비되고, 상기 회전볼보다 작은 직경을 갖는 다수의 보조볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면에는 상기 회전볼과의 접촉부위에 그루브가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전 지지부는 상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 다수개 형성되는 설치홈과; 상기 각각의 설치홈에 회전되도록 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 롤러부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 롤러부재는 상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하게 설치되는 제1회전축과; 상기 제1회전축에 설치되어 회전되는 제1롤러를 포함하거나, 상기 롤러부재는 상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하지 않게 설치되 는 제2회전축과; 상기 제2회전축에 설치되어 회전되는 제2롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2롤러는 상기 기판 안착플레이트의 제1경사면과 대응되는 경사각도를 갖는 측면을 갖는 콘형인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 챔버와; 상기 챔버 내부의 상부에 배치되어 상기 챔버 내부에 반응가스를 공급하는 가스 공급부와; 상기 챔버 내부의 하부에 회전되도록 설치되어 상기 챔버 내부로 인입된 기판이 안착되는 기판 안착플레이트와; 상기 기판 안착플레이트의 저면에 이격 설치되어 상기 기판 안착플레이트를 가열시키는 가열부와; 상기 기판 안착플레이트의 가장자리를 지지하는 적어도 하나 이상의 회전 지지부를 포함한다.
상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에 대향되도록 상기 가열부의 상면에 설치되는 제1가이드부재가 더 구비되고, 상기 제1가이드부재의 상면에 상기 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 제1가이드부재는 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면과 대응되는 링 형상이고, 그 상면에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되거나, 상기 제1가이드부재는 블럭 형상이고, 다수개가 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면의 대향되는 위치에 선택적으로 배치되며, 각각의 제1가이드부재에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에는 테이퍼진 제1경사면이 형성되고, 상기 기판 안착플레이트의 제1경사면에 대향하도록 상기 가열부의 상면 에 설치되고, 상기 기판 안착플레이트의 제1경사면에 대향하도록 테이퍼진 제2경사면을 갖는 제2가이드부재가 더 구비되고, 상기 가이드부재의 제2경사면에 상기 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 회전 지지부는 상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 다수개 형성되는 반원형의 수용홈과; 상기 각각의 수용홈에 회전되도록 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 회전볼과; 상기 수용홈과 회전볼 사이에 구비되고, 상기 회전볼보다 작은 직경을 갖는 다수의 보조볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면에는 상기 회전볼과의 접촉부위에 그루브가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전 지지부는 상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 다수개 형성되는 설치홈과; 상기 각각의 설치홈에 회전되도록 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 롤러부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 롤러부재는 상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하게 설치되는 제1회전축과; 상기 제1회전축에 설치되어 회전되는 롤러를 포함하거나, 상기 롤러부재는 상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하지 않게 설치되는 제2회전축과; 상기 제2회전축에 설치되어 회전되는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 롤러는 상기 기판 안착플레이트의 제1경사면과 대응되는 경사각도를 갖는 측면을 갖는 콘형인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기판 안착플레이트의 가장자리를 회전 지지부로 지지시켜서 기판 안착플레이트의 가장자리가 아래로 처져서 휘어지는 것을 방지하고, 기판 안착플레이트의 회전시 회전을 원활하게 지지함에 따라 장치의 수명을 연장하고, 기판 처리 공정을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1a은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 개략 단면도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 기판 안착플레이트를 나타내는 사시도이며, 도 1c는 도 1a의 "A" 부분을 상세하게 나타내는 확대 단면도이다. 도면 중의 "A" 부분은 후술되는 기판 안착플레이트, 가열부, 가이드 부재 및 회전 지지부의 배치상태를 나타내주는 부분이다.(이하, 기판 안착플레이트, 가열부, 가이드 부재 및 회전 지지부의 조합을 "기판 지지 어셈블리"라 함.)
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 반응 공간을 포함한 수용 공간을 형성하는 챔버(10)와, 상기 챔버(10) 내부의 상부에 배치되어 상기 챔버(10) 내로 반응가스를 공급하는 가스 공급부(20)와, 상기 챔버(10) 내부의 하부에 승강되도록 설치되어 상기 챔버(10) 내로 인입되는 기판(1)이 안착되는 기판 지지 어셈블리를 포함한다.
챔버(10)는 상부가 개방되어 있는 챔버 몸체(10a)와, 상기 챔버`몸체(10a)의 상부를 덮는 챔버 리드(10b)를 구비한다. 그리고, 상기 챔버 리드(10b)의 하부에 상기 가스 공급부(20)가 위치되어 가스 공급부(20)에서 공급되는 반응 가스에 의해 기판이 처리되는 반응 공간이 마련된다. 물론 상기 챔버(10)는 상기 챔버 몸체(10a)와 챔버 리드(10b)가 일체로 구성될 수도 있고, 상부 챔버와 하부 챔버로 분리되어 형성될 수도 있다.
상기 도면에는 도시하지 않았지만 상기 챔버(10)의 일측에는 기판(1)의 로딩 및 언로딩을 위한 게이트와, 챔버(10) 내부의 불순물을 배기하기 위한 배기부가 마련된다.
가스 공급부(20)는 챔버(10) 내로 반응가스를 공급하는 수단으로써, 챔버(10) 내로 반응가스를 공급할 수 있다면 어떠한 수단으로도 변경가능하다. 예를 들어 반응가스를 공급하는 일반적인 수단인 샤워헤드가 사용될 수 있는데, 샤워헤드는 반응가스가 공급되는 가스 공급배관에 연결되어 상기 가스 공급배관을 통하여 공급되는 반응가스를 상기 챔버(10) 내부에 균일하게 공급한다. 이때 상기 샤워헤드는 균일한 반응가스의 공급을 위하여 회전되도록 구비될 수 있다.
기판 지지 어셈블리는 상기 챔버(10) 내부의 하부에 승강 또는 회전되도록 설치되어 상기 챔버(10) 내로 인입된 기판(1)이 안착되는 기판 안착플레이트(30)와, 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리를 지지하도록 설치되는 회전 지지부(100)를 포함한다.
기판 안착플레이트(30)는 챔버(10)의 내부에 위치하여 기판(1)을 지지하고, 게이트를 통해 로딩된 기판(1)을 가스 공급부(20)가 위치하는 반응공간까지 상승시키거나, 처리가 완료된 기판(1)을 언로딩될 수 있는 위치까지 하강시킨다.
도 1b에 도시된 바와 같이 기판 안착플레이트(30)는 원판 형상을 갖고, 그 상면에는 적어도 하나 이상의 기판 안착홈(31)이 형성된다. 그래서, 각각의 기판 안착홈(31)에 기판(1)이 안착된다. 각각의 기판 안착홈(31)에는 소정의 관통홀(35)이 형성되며, 상기 관통홀(35)에는 도면에 도시하지는 않았지만 리프트 핀이 설치되어 승강됨으로써 로딩되는 기판(1)을 지지하게 된다.
그리고, 기판 안착플레이트(30)의 하면 중심에는 구동축(33)이 설치되고, 상기 구동축(33)은 구동 장치(미도시)에 연결된다. 상기 구동 장치는 상기 기판 안착플레이트(30)를 승강 또는 회전시킨다. 예를 들어 구동 장치는 모터 또는 실런더 장치가 사용된다.
본 실시예에서는 세미배치 타입의 기판 안착플레이트(30)를 제시하였지만, 하나의 기판 안착플레이트에 하나의 기판을 안착시키는 경우의 기판 안착플레이트를 사용하여도 무방하다.
상기 기판 안착플레이트(30)의 하부에는 기판 안착플레이트(30)를 가열하기 위한 가열부(40)가 마련될 수 있다. 이때 상기 가열부(40)는 상기 기판 안착플레이트(30)와 근접하게 설치되되, 서로 접촉하지 않도록 설치된다. 본 발명에서는 상기 가열부(40)의 상면에 후술되는 가이드부재(50,90) 및 포커스 링(80)이 설치되는바, 가열부(40)의 상면이 편평하게 유지되어야 한다.
상기 가열부(40)의 중심으로는 상기 기판 안착플레이트(30)를 지지하는 구동축(33)이 관통되고, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동축(33)과 가열부(40) 사이에 베어링을 구비하여 상호 간의 설치상태를 유지시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 기판 안착플레이트(30)가 승강될 때 상기 가열부(40)가 일체로 승강되고, 상기 기판 안착플레이트(30)가 회전될 때 상기 가열부(40)는 고정되는 것이 바람직하다. 물론 가열부(40)는 이에 한정되지 않고, 그 상면에 후술되는 제1가이드부재(50) 또는 포커스 링(80)이 설치되도록 편평하게 유지될 수 있으면 어떠하여도 무방하며, 예를 들어 기판 안착플레이트(30)가 승강 운동을 하지 않고 회전운동만 한다면, 가열부(40)의 가장자리가 챔버(10)의 내벽에 고정되거나, 가열부(40)의 가장자리 하부가 챔버(10)의 바닥면에 지지되도록 하여 가열부(40)의 레벨을 항상 편평하게 유지시킬 수도 있다.
상기 가열부(40)는 그 내부에 열선 또는 램프와 같은 가열수단(41)이 구비된다. 만약 내부에 구비되는 가열수단(41)이 램프와 같은 광학식 가열수단이라면 상기 가열부(40)의 상면은 빛을 투과하는 투과창으로 마련되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가열부(40)의 상면 중 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장 자리 하면에 대향되는 위치에는 제1가이드부재(50)가 설치된다.
상기 제1가이드부재(50)는 링 형상으로 상기 가열부(40)의 상면 중 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리와 대향되는 위치에 설치되고, 그 상단은 상기 기판 안착플레이트(30)와 이격되도록 설치된다. 바람직하게는 1 ~ 3 mm 정도의 간격을 두고 설치된다.
상기 제1가이드부재(50)는 챔버(10)의 오염 방지 및 열적인 변형 우려 등을 감안하여 세라믹으로 제작되는 것이 바람직하고, 그 크기는 상기 기판 안착플레이트(30)의 직경보다 작거나 거의 동일한 것이 바람직하다. 만약, 가열부(40)의 가열수단(41)이 램프와 같은 광학식 가열수단이라면 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리가 제1가이드부재(50)로 인해 충분히 가열되지 않는 것을 방지하기 위하여 투명한 재료, 예를 들어 석영(quartz)과 같은 재료로 제작하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가열부(40)의 상면 가장자리 즉, 상기 제1가이드부재(50)가 설치되는 위치의 외측으로 상기 기판 안착플레이트(30)의 측단부과 인접하게 이격 설치되는 포커스 링(80)이 더 구비될 수 있다.
상기 포커스 링(80)은 상기 가열부(40)의 가장자리를 따라 설치되되, 상기 가열부(40)의 상면에 고정되고, 상기 기판 안착플레이트(30)와는 접촉되지 않도록 설치된다. 그리고, 그 상단의 높이는 상기 기판 안착플레이트(30)의 높이와 같거나 높게 형성되는 것이 바람직하다.
회전 지지부(100)는 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리가 처지는 것을 방지하기 위하여 기판 안착플레이트(30)의 가장자리를 지지하도록 구비되는 수단이다.
도 2a는 본 발명에 따른 회전 지지부를 보여주는 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 지지부를 보여주는 사시도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이 상기 회전 지지부는 제1가이드부재(50)의 상면에 형성되는 다수개의 삽입홈(51)과, 상기 제1가이드부재(50)의 삽입홈(51)에 회전되도록 설치되는 회전볼(60)과, 상기 삽입홈(50)과 회전볼(60) 사이에 구비되는 다수의 보조볼(70)을 포함한다.
상기 제1가이드부재(50)의 상면에 형성되는 삽입홈(51)은 상기 회전볼(60)이 삽입되어 회전되도록 형성되는 것으로서, 반원형으로 형성되고, 그 직경은 상기 회전볼(60)의 직경 및 상기 보조볼(70)의 직경을 고려하여 회전볼(60)의 회전을 보장할 수 있으면 어떠하여도 무방하나, 상기 회전볼(60)의 직경보다 조금 크게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 제1가이드부재(50)는 블럭 형상으로 다수개가 구비되어, 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리 하면의 대향되는 위치에 선택적으로 배치될 수 있다.
이때 각각의 제1가이드부재(50)의 상면에는 적어도 하나 이상의 삽입홈(51)이 형성되어 상기 삽입홈(51) 각각에 회전볼(60) 및 다수의 보조볼(70)이 구비된다.
상기 회전볼(60)은 상기 수용홈(51) 내에서 회전이 자유롭도록 구비되고, 그 상단은 상기 기판 안착플레이트(30)의 하면과 접촉하여 상기 기판 안착플레이트(30)를 지지하며, 상기 기판 안착플레이트(30)가 회전될 때는 그 회전이 원활하 게 이루어지도록 한다.
상기 보조볼(70)은 상기 회전볼(60)이 상기 수용홈(51) 내에서 원활하게 회전되도록 구비되는 것으로서, 상기 보조볼(70)의 직경은 특별히 한정되지 않고, 상기 회전볼(60)의 회전을 보장할 수 있다면 어떠하여도 무방하다. 다만, 보조볼(70)의 직경은 회전볼(60)의 직경보다 상당히 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다.
상기 보조볼(70)은 도면에 도시된 바와 같이 상기 수용홈(51)의 내주면에 일부가 함몰되도록 설치되거나, 상기 수용홈(51)의 내주면에 자유롭게 배치되어 자유롭게 운동될 수 있도록 구비될 수 있다.
그래서, 상기 회전볼(60)이 회전될 때, 상기 보조볼(70)이 함께 회전되어 상기 회전볼(60)의 마찰을 최소화함으로써 기판 안착플레이트(30)의 원활한 회전을 보장한다.
이때 상기 회전볼(60) 및 보조볼(70)은 상기 제1가이드부재(50)와 마찬가지로 챔버(10)의 오염 방지 및 열적인 변형 우려 등을 감안하여 세라믹으로 제작되는 것이 바람직하고, 공정온도에 따른 열적인 데미지 및 내마모성 등을 고려하여 엔지니어링 플라스틱을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 회전볼(60)의 원활한 구동을 위하여 상기 기판 안착플레이트(30)의 하면에는 상기 회전볼(60)과의 접촉부위에 그루브(groove;39)(도 3a 참조)가 더 형성될 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 지지부를 나타내는 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따르면 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리 하면에는 모서리부분이 테이퍼진 제1경사면(37)이 형성된다.
그리고, 전술된 제 1 실시예의 제1가이드부재(50)와 마찬가지로 상기 가열부(40)의 상면 중 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리와 대향되는 위치에 설치되는 제2가이드부재(90)가 구비된다.
이때 상기 제2가이드부재(90)의 상면 중 일부는 상기 기판 안착플레이트(30)의 제1경사면(37)에 대향되도록 테이퍼진 제2경사면(91)을 갖는다.
그리고, 상기 제2경사면(91)에 전술된 제 1 실시예의 회전 지지부가 설치된다. 즉, 상기 제2경사면(91)에 수용홈(51), 회전볼(60) 및 보조볼(70)이 구비되고, 상기 회전볼(60)이 상기 제1경사면(37)에 접촉되어 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리를 지지한다.
이때 상기 제1경사면(37)에서는 상기 회전볼(60)과의 접촉부위에 그루브(39)가 더 형성될 수 있다.
상기 그루브(39)는 상기 회전볼(60)의 곡률반경에 대응되는 곡률반경과 같거나 보다 큰 곡률반경을 갖는 것이 바람직하다.
상기 수용홈(51), 회전볼(60) 및 보조볼(70)은 전술된 제 1 실시예에서 상세히 설명하였기에 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따르면 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 링 형상의 제1가이드부재(50)가 설치되고, 상기 제1가이드부 재(50)의 상면에 롤러부재(100)가 설치된다.
제1가이드부재(50)의 상면에는 상기 롤러부재(100)가 설치되는 요홈 형상의 설치홈(53)이 형성된다. 그래서, 상기 설치홈(53)에 상기 롤러부재(100)가 설치된다.
상기 롤러부재(100)은 상기 제1가이드부재(50)의 상면에 방사상으로 이격되어 배치되며, 적어도 3개 이상이 배치되는 것이 바람직하다.
상기 롤러부재(100)는 상기 설치홈(53)에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트(30)의 하면과 평행하게 설치되는 제1회전축(111)과, 상기 제1회전축(111)에 설치되어 회전되는 제1롤러(113)를 포함한다.
상기 제1롤러(113)는 원통형상으로 상기 기판 안착플레이트(30)의 하면과 선접촉되어 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리를 지지한다. 이때 상기 제1롤러(113)는 원통형상에 한정되지 않고, 상기 회전축(111)에서 회전되며 상기 기판 안착플레이트(30)의 가장자리 하면을 지지할 수 있다면 어떠하여도 무방하다.
도 3c에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 4 실시예에 따르면 상기 제 3 실시예와 마찬가지로 제1가이드부재(50)가 설치되고, 상기 제1가이드부재(50)의 상면에 설치홈(53)이 형성된다. 그리고, 상기 설치홈(53)에 롤러부재(100)가 설치된다.
상기 롤러부재(100)는 상기 설치홈(53)에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트(30)의 하면과 평행하지 않게 설치되는 제2회전축(121)과, 상기 제2회전축(121)에 설치되어 회전되는 제2롤러(123)를 포함한다.
상기 제2회전축(121)은 상기 기판 안착플레이트(30)의 하면과 평행하지 않으 며, 예를 들어 상기 기판 안착플레이트(30) 하면과의 사이각이 예각을 이룰 수 있다.
상기 제2롤러(123)는 상기 제2회전축(121)이 기울어짐에 따라 발생되는 기판 안착플레이트(30)와 제2회전축(121) 간의 사이각을 보상하기 위하여 콘형상으로 제조된다. 이때 상기 제2롤러(123)의 측면 각도는 상기 기판 안착플레이트(30)와 제2회전축(121) 간의 사이각에 대응하여 변경되는 것이 바람직하다.
도 3b 및 도 3c에 도시된 제 3 및 제 4 실시예는 이에 한정되지 않고, 제 2 실시예에 제시된 바와 마찬가지로 기판 안착플레이트(30)에 제1경사면(37)이 형성되고, 제2가이드부재(90)를 구비하여 제2가이드부재(90)의 제2경사면(91)에 롤러부재(100)를 설치할 수 있다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 제1가이드부재를 블럭화 하여 그 상단에 롤러부재(100)를 설치할 수 있다.
상술한 구조를 갖는 기판 처리 장치의 기판 처리 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.
챔버(10)의 측벽에 마련된 게이트가 개방되고, 상기 게이트를 통해 챔버 내측 공간으로 기판(1)이 인입된다. 인입된 기판(1)은 기판 안착플레이트(30)의 기판 안착홈(31) 상에 안착된다. 만약 기판 안착플레이트(30)에 다수의 기판 안착홈(31)이 형성되고, 다수의 기판(1)이 챔버(10) 내로 인입되는 경우라면 하나의 기판(1)이 기판 안착홈(31)에 안착된 다음, 기판 안착플레이트(30)를 회전시켜 비어 있는 다른 기판 안착홈(31)이 게이트 방향으로 배치되게 한 후, 다른 기판(1)을 비어 있 는 기판 안착홈(31)에 안착시킨다.
이때 가열부(40) 내에 마련된 가열수단(41)에 의해 기판(1)을 소정의 온도로 가열하여 기판(1)의 반응성을 향상시킬 수 있다.
기판(1)을 기판 안착플레이트(30)에 안착시킨 후 게이트가 닫히고, 챔버(10) 내부의 반응 공간의 압력을 목표로 하는 압력으로 조절한다. 그리고, 기판 안착플레이트(30)를 상승시켜 가스 공급부(20)에 근접 위치시킨다.
이어서, 기판 안착플레이트(30)를 회전시키고, 가스 공급부(20)를 회전시키면서 반응가스를 공급한다. 그러면 기판 안착플레이트(30)는 그 가장자리가 회전 지지부(100)의 회전볼(60)에 지지되어 원활한 회전이 진행되고, 더불어 기판 안착플레이트(30)의 가장자리가 쳐지는 것이 방지된다.
소정의 시간이 경과한 다음 상기 기판(1)의 처리가 완료되면, 반응가스의 주입을 정지하고, 챔버(10) 내부의 잔류 가스를 배기한다. 그리고, 기판 안착플레이트(30)를 하강시킨 다음 게이트 밸브을 개방하고, 공정이 완료된 기판(1)을 챔버(10) 외부로 인출시킨다.
도 1a은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 개략 단면도이고,
도 1b는 본 발명에 따른 기판 안착플레이트를 나타내는 사시도이며,
도 1c는 도 1a의 A부분을 상세하게 나타내는 확대 단면도이고,
도 2a는 본 발명에 따른 회전 지지부를 나타내는 사시도이며,
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 지지부를 나타내는 사시도이고,
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 지지부를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 기판 10: 챔버
20: 가스 공급부 30: 기판 안착플레이트
31: 기판 안착홈 33: 구동축
35: 관통홀 37: 제1경사면
39: 그루브 40: 가열부
41: 가열수단 50: 제1가이드부재
51: 수용홈 53: 설치홈
60: 회전볼 70: 보조볼
80: 포커스 링 90: 제2가이드부재
91: 제1경사면 100: 롤러부재
111: 제1회전축 113: 제1롤러
121: 제2회전축 123: 제2롤러

Claims (22)

  1. 상면으로 기판이 안착되고, 하면의 중심이 구동축에 의해 지지되어 승강 또는 회전되는 기판 안착플레이트와;
    상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에 대향되도록 이격 설치되는 제1가이드부재와;
    상기 제1가이드부재의 상면에 설치되어 상기 기판 안착플레이트의 가장자리를 지지하는 적어도 하나 이상의 회전 지지부를 포함하는 기판 지지 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1가이드부재는 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면과 대응되는 링 형상이고, 그 상면에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1가이드부재는 블럭 형상이고, 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면의 대향되는 위치에 선택적으로 배치되며, 각각의 제1가이드부재에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에는 테이퍼진 제1경사면이 형성되고,
    상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하측으로 설치되고, 상기 기판 안착플레이트의 제1경사면에 대향하도록 테이퍼진 제2경사면을 갖는 제2가이드부재가 더 구비되고,
    상기 가이드부재의 제2경사면에 상기 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 회전 지지부는
    상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 적어도 하나 이상 형성되는 반원형의 수용홈과;
    상기 각각의 수용홈에 회전되도록 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 회전볼과;
    상기 수용홈과 회전볼 사이에 구비되고, 상기 회전볼보다 작은 직경을 갖는 적어도 하나 이상의 보조볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기판 안착플레이트의 상기 회전볼과의 접촉부위에 그루브가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 회전 지지부는
    상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 적어도 하나 이상 형성되는 설치홈과;
    상기 각각의 설치홈에 회전되도록 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 롤러부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 8항에 있어서, 상기 롤러부재는
    상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하게 설치되는 제1회전축과;
    상기 제1회전축에 설치되어 회전되는 제1롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하지 않게 설치되는 제2회전축과;
    상기 제2회전축에 설치되어 회전되는 제2롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 어셈블리
  11. 삭제
  12. 기판 처리 장치에 있어서,
    챔버와;
    상기 챔버 내부의 상부에 배치되어 상기 챔버 내부에 반응가스를 공급하는 가스 공급부와;
    상기 챔버 내부의 하부에 회전되도록 설치되어 상기 챔버 내부로 인입된 기판이 안착되는 기판 안착플레이트와;
    상기 기판 안착플레이트의 저면에 이격 설치되어 상기 기판 안착플레이트를 가열시키는 가열부와;
    상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에 대향되도록 상기 가열부의 상면에 설치되는 제1가이드부재와;
    상기 제1가이드부재의 상면에 설치되어 상기 기판 안착플레이트의 가장자리를 지지하는 적어도 하나 이상의 회전 지지부를 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 삭제
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제1가이드부재는 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면과 대응되는 링 형상이고, 그 상면에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제1가이드부재는 블럭 형상이고, 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면의 대향되는 위치에 선택적으로 배치되며, 각각의 제1가이드부재에 적어도 하나 이상의 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 기판 안착플레이트의 가장자리 하면에는 테이퍼진 제1경사면이 형성되 고,
    상기 기판 안착플레이트의 제1경사면에 대향하도록 상기 가열부의 상면에 설치되고, 상기 기판 안착플레이트의 제1경사면에 대향하도록 테이퍼진 제2경사면을 갖는 제2가이드부재가 더 구비되고,
    상기 가이드부재의 제2경사면에 상기 회전 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 회전 지지부는
    상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 적어도 하나 이상 형성되는 반원형의 수용홈과;
    상기 각각의 수용홈에 회전되도록 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 회전볼과;
    상기 수용홈과 회전볼 사이에 구비되고, 상기 회전볼보다 작은 직경을 갖는 적어도 하나 이상의 보조볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 기판 안착플레이트의 상기 회전볼과의 접촉부위에 그루브가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 회전 지지부는
    상기 제1가이드부재의 상면 또는 제2가이드부재의 제2경사면에 적어도 하나 이상 형성되는 설치홈과;
    상기 각각의 설치홈에 회전되도록 구비되어 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면을 지지하는 롤러부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 롤러부재는
    상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하게 설치되는 제1회전축과;
    상기 제1회전축에 설치되어 회전되는 제1롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 롤러부재는
    상기 설치홈에 양단이 지지되고, 상기 기판 안착플레이트의 하면 또는 제1경사면과 평행하지 않게 설치되는 제2회전축과;
    상기 제2회전축에 설치되어 회전되는 제2롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 삭제
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