KR101421644B1 - 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치 - Google Patents

기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101421644B1
KR101421644B1 KR1020080004870A KR20080004870A KR101421644B1 KR 101421644 B1 KR101421644 B1 KR 101421644B1 KR 1020080004870 A KR1020080004870 A KR 1020080004870A KR 20080004870 A KR20080004870 A KR 20080004870A KR 101421644 B1 KR101421644 B1 KR 101421644B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
side wall
processing apparatus
shielding member
electrode
Prior art date
Application number
KR1020080004870A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090078979A (ko
Inventor
김형원
서영수
한영기
Original Assignee
참엔지니어링(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 참엔지니어링(주) filed Critical 참엔지니어링(주)
Priority to KR1020080004870A priority Critical patent/KR101421644B1/ko
Priority to US12/863,388 priority patent/US20110049100A1/en
Priority to JP2010543054A priority patent/JP5548841B2/ja
Priority to PCT/KR2009/000211 priority patent/WO2009091189A2/en
Priority to CN2009801021638A priority patent/CN101919041B/zh
Publication of KR20090078979A publication Critical patent/KR20090078979A/ko
Priority to JP2013141498A priority patent/JP5617109B2/ja
Priority to US14/337,197 priority patent/US20140332498A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101421644B1 publication Critical patent/KR101421644B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명의 기판 지지장치는 기판의 가장자리가 안착되는 링 형상의 안착부와, 상기 안착부의 하부면에 연결되어 안착부의 하부면을 지지하는 측벽부와, 상기 측벽부에 형성된 배기 구멍을 포함한다.
상기와 같은 발명은 기판의 후면에 균일한 플라즈마를 형성시킴으로써, 기판 후면의 식각 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.
챔버, 차폐 부재, 가스 분사부, 기판 지지장치. 리프트 핀

Description

기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치{SUBSTRATE SUPPORTING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 기판 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 후면의 식각 균일도를 높이기 위한 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치 및 평판 표시 장치는 기판의 전면에 다수의 박막을 증착하고 식각하여 소정 패턴의 소자들을 형성하여 제작한다. 즉, 소정의 증착 장비를 이용하여 기판의 전면에 박막을 증착하고, 식각 장비를 이용하여 박막의 일부를 식각하여 박막이 소정의 패턴을 갖도록 제작하였다.
특히, 박막 증착 공정 및 식각 공정은 기판의 전면에 대하여 동일하게 수행된다는 특성으로 인하여 기판의 후면에는 박막 증착 공정 시 증착된 박막과 파티클 등의 이물질이 제거되지 않은 채 잔류하게 되고, 기판의 후면에 증착된 이물질은 후속 공정에서 기판이 휘어지거나 기판의 정렬이 어려워지는 등의 많은 문제점을 야기시킨다. 따라서, 이러한 박막 및 파티클을 제거하기 위해 주로 건식 세정을 통해 기판의 후면에 증착된 박막과 파티클을 반복적으로 제거한 후 후속 공정을 진행 함으로써, 반도체 소자 수율을 높이고 있다.
종래 기판의 후면을 세정하기 위한 건식 세정 공정은 밀폐된 챔버 내에 상부 전극 및 하부 전극을 대향하도록 이격 배치하고, 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 상부 전극 및 하부 전극 사이에 마련한다. 이어서, 챔버 내부를 고진공 상태로 형성한 후, 반응에 필요한 가스를 챔버 내에 투입하게 된다. 이와 같이 투입된 가스는 상부 전극 및 하부 전극 사이에 고주파 파워가 인가됨에 따라 플라즈마 상태로 변하고, 이러한 플라즈마에 의해 기판 후면의 불필요한 이물질을 제거하게 된다. 이때, 챔버 내로 인입된 기판은 챔버 내에 마련된 기판 지지장치에 의해 지지되어 상부 전극과 하부 전극 사이의 공정 위치에 배치하여 공정을 진행한다.
하지만, 기판 지지장치는 기판을 챔버 내로 인입시키는 반송 수단과 간섭되지 않도록 일측이 개방되어 있기 때문에 기판을 지지한 상태에서 기판의 후면에 반응 가스를 분사할 경우, 기판을 지지하는 기판 지지장치의 개방된 일측을 통해 반응 가스가 새어나가 교란되거나 손실되는 문제점을 발생시킨다. 또한, 기판 후면에 플라즈마가 발생될 경우, 기판 후면에 형성된 플라즈마가 기판 지지장치의 개방된 일측을 통해 새어나가거나 분리되는 현상이 발생된다. 이는 기판 후면의 식각 균일도를 떨어드리는 문제점을 야기시킨다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 기판 후면에 발생된 플라즈마가 새는 것을 방지하여 기판 후면을 효과적으로 세정할 수 있는 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 기판 지지장치는 기판의 가장자리가 안착되는 링 형상의 안착부와, 상기 안착부의 하부면에 연결되어 안착부의 하부면을 지지하는 측벽부와, 상기 측벽부에 형성된 배기 구멍을 포함한다.
상기 안착부의 내주연에는 안착부의 상부면과 단차를 가지는 돌출부가 더 형성되고, 돌출부의 상부에 기판이 안착될 수 있다. 또한, 안착부의 상부면에는 돌출부가 더 형성될 수 있고, 기판은 돌출부의 상부 또는 돌출부의 내측에 안착될 수 있다. 돌출부는 분할 형성될 수 있다.
상기 측벽부는 측벽부의 내측을 향해 하향 경사가 형성되거나, 측벽부의 외측을 향해 하향 경사가 형성될 수 있다.
상기 배기 구멍은 슬릿 형상으로 형성되고, 측벽부의 원주 방향으로 연장 형성되거나, 측벽부의 원주 방향의 수직 방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 기판 처리장치는 챔버와, 상기 챔버 내에 마련된 차폐 부재와, 상기 차폐 부재와 대향하여 마련된 전극과, 상기 차폐 부재와 전극 사이에 마련된 기판 지지장치를 포함하고, 상기 기판 지지 장치는 기판의 가장자리가 안착되는 링 형상의 안착부와, 상기 안착부의 하부면에 연결되어 안착부의 하부면을 지지하는 측벽부와, 상기 측벽부에 형성된 배기 구멍을 포함한다.
상기 챔버 내에는 전극을 관통하는 리프트 핀이 더 구비될 수 있다. 상기 전극에는 가스를 분사하는 분사홀이 형성될 수 있다.
본 발명은 기판의 후면에 균일한 플라즈마를 형성시킴으로써, 기판 후면의 식각 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기판 후면에 분사되는 반응 가스가 새는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 후면에 분사되는 반응 가스를 원활하게 흐르도록 하여 기판 후면에 균일하게 반응 가스를 분포시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 지지장치가 구비된 기판 처리장치를 나타낸 개 략 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기판 지지장치를 나타낸 사시도이고, 도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 기판 지지장치의 변형 예를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 기판 지지장치가 구비된 기판 처리장치의 동작을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 상부에 마련된 차폐 부재(200)와, 상기 차폐 부재(200)와 대향 마련된 가스 분사부(300)와, 상기 차폐 부재(200)와 가스 분사부(300)의 사이에 마련되어 기판(S)을 지지하는 기판 지지장치(400)를 포함한다.
챔버(100)는 통상 원통형 또는 사각 박스 형상으로 형성되고, 내부에는 기판(S)을 처리할 수 있도록 소정 공간이 마련된다. 상기에서는 챔버(100)를 원통형 또는 사각 박스 형상으로 형성하였으나, 이에 한정되지 않으며 기판(S)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 챔버(100)의 일측벽에는 기판(S)이 인입 및 인출되는 기판 출입구(Gate, 110)가 형성되며, 챔버(100)의 하부면에는 식각 공정 시 발생되는 파티클 등의 반응 부산물을 챔버 외부로 배기하기 위한 배기부(120)가 마련된다. 이때, 배기부(120)에는 챔버(100) 내의 불순물을 챔버(100) 외부로 배기하기 위한 배기 수단(130), 예를 들어 진공 펌프가 연결된다. 상기에서는 챔버(100)를 일체형으로 설명하였지만, 챔버(100)를 상부가 개방된 하부 챔버와, 상기 하부 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드로 분리하여 구성할 수 있음은 물론이다.
차폐 부재(200)는 챔버(100)의 상부 내측면에 원형의 플레이트 형상으로 형 성되고, 차폐 부재(200)의 하부면에는 내측으로 오목한 홈이 형성될 수 있다. 홈은 기판(S)의 상부면 및 기판(S)의 측부가 이격되어 배치되도록 기판(S)과 대응되는 형상으로 형성되고, 기판(S)과 소정 간격 이격되도록 기판(S)의 크기보다 약간 더 크게 형성된다. 이러한, 차폐 부재(200)는 차폐 부재(200)의 하부에 수 mm 간격 이하 예를 들어, 0.5mm 이하의 간격으로 배치된 기판(S)의 상부에 플라즈마가 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다. 차폐 부재(200)에는 접지 전위가 인가되며, 차폐 부재(200)의 내측에는 차폐 부재(200)의 온도를 조절하기 위한 냉각 부재(미도시)가 마련될 수 있다. 냉각 부재는 차폐 부재(200)가 소정 온도 이상으로 올라가는 것을 방지함으로써, 챔버(100) 내에 형성된 플라즈마로부터 차폐 부재(200)를 보호할 수 있다. 또한, 차폐 부재(200)에는 기판(S)의 상부면에 비반응 가스를 분사하기 위해 가스공급유닛(미도시)이 연결될 수 있다. 이때, 가스공급유닛이 차폐 부재(200)에 연결될 경우, 차폐 부재(200)의 하부면에는 가스공급유닛에서 공급된 비반응 가스를 기판(S) 상부로 분사할 수 있도록 다수의 분사홀(미도시)이 형성될 수 있다.
가스 분사부는(300)는 차폐 부재(200)와 대향하여 마련되며, 전극(310)과, 상기 전극(310)을 승하강시키는 승강 부재(320)와, 상기 전극(310)에 전원을 인가하기 위한 고주파 전원(340)과, 상기 전극(310)에 연결되어 전극(310)에 반응 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(330)를 포함한다.
전극(310)은 원형의 플레이트 형상으로 형성되고, 통상 기판(S)과 대응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 전극(310)의 상부면에는 기판(S)의 하부면에 반응 가스를 분사하기 위한 다수의 분사홀(312)이 형성되고, 전극(310)의 하부에는 전극(310)을 승하강시키기 위한 승강 부재(320)가 연결된다. 여기서, 전극(310)의 상부면에 형성된 분사홀(312)은 원형, 다각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 전극(310)의 하부에는 전극(310)에 고주파를 공급하기 위한 고주파 전원(340)과, 전극(310)의 상부면에 형성된 분사홀(312)과 연통되는 가스 공급부(330)가 마련된다. 여기서, 고주파 전원(340)은 전극(310)에서 분사된 반응 가스에 고주파 신호를 가하고, 이에 의해 반응 가스를 활성화시켜 챔버(100) 내에 플라즈마를 발생시키는 역할을 한다.
여기서, 챔버(100)의 내부에는 기판(S)의 수평면과 수직 방향으로 형성된 리프트 핀(350)이 더 마련될 수 있다. 리프트 핀(350)은 챔버(100) 하부 내측에 고정 설치되며, 전극(310)의 내측을 상하로 관통하여 전극(310)의 상부로 돌출되도록 연장 형성된다. 여기서, 리프트 핀(350)은 챔버(100) 내로 인입된 기판(S)을 받는 역할을 하며, 안정적으로 기판(S)의 후면을 지지하도록 다수개 바람직하게는 3개 이상으로 형성될 수 있다. 외부 로봇암(미도시)으로부터 기판(S)이 챔버(100) 내로 인입되면, 로봇암은 리프트 핀(350)의 상부면에 기판(S)이 이격 배치되도록 수평 이동하고, 기판(S)이 리프트 핀(350)의 상부에 이격 배치되면, 로봇암을 하강시켜 고정된 리프트 핀(350)의 상부에 기판(S)을 안착시킨다. 여기서, 상기에서는 리프트 핀(350)을 챔버(100) 내부에 고정되었지만, 승하강 가능하도록 이동시킬 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 기판 지지장치(400)는 리프트 핀(350)의 상부에 안착된 기 판(S)의 가장자리를 지지하여 기판(S)을 공정 위치로 배치시키는 역할을 한다. 이러한 기판 지지장치(400)는 챔버(100) 내에 마련되어 대향 배치된 차폐 부재(200)와 가스 분사부(300) 사이에 마련되며, 리프트 핀(350)에 안착된 기판(S)의 하부 가장자리 거의 전체를 지지하여 기판(S)을 공정 위치로 배치시킨다. 여기서, 기판 지지장치(400)에 안착된 기판(S)을 상승시키기 위해 기판 지지장치(400)의 하부에는 기판 지지장치(400)에 구동력을 제공하는 구동 수단(500)이 챔버(100)의 하부 외측으로부터 챔버(100)의 내측을 관통하도록 연장 형성된다. 이하에서는 기판 지지장치(400)에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 지지장치(400)는 기판(S)이 안착되는 안착부(410)와, 상기 안착부(410)의 하부에 마련된 측벽부(420)를 포함한다. 안착부(410)는 상하부가 개방된 원형의 링 형상으로 형성되고, 안착부(410)의 상부면에는 기판(S)의 하부면 가장자리의 거의 전체가 안착된다. 여기서, 안착부(410)는 원형의 링 형상으로 형성되었지만, 기판(S)의 형상에 따라 변경될 수 있음은 물론이다. 측벽부(420)는 중심부가 상하 관통 형성된 원통형으로 형성되고, 측벽부(420)의 상부면은 안착부(410)의 하부면과 결합된다. 여기서, 측벽부(420)는 안착부(410)와 별도의 결합 부재에 의해 결합될 수도 있고, 접착 부재에 의해 접착될 수 있음은 물론이다. 측벽부(420)에는 좌우로 관통 형성된 배기 구멍(422)이 다수개 형성되고, 이러한 배기 구멍(422)은 전극(310)으로부터 방출되는 반응 가스를 측벽부(420)를 관통하여 배기시키는 역할을 한다. 여기서, 배기 구멍(422)은 원형, 또는 다각 형상으로 형성될 수 있으며, 원형 및 다각 형상의 배기 구멍(422)이 조 합되어 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 측벽부(420)의 하부면에는 측벽부(420)의 외측으로 돌출되도록 지지부(430)가 더 마련될 수 있으며, 이러한 지지부(430)는 기판 지지장치(400)를 승하강시키기 위해 기판 지지장치(400)에 연결되는 구동 수단(500)의 상부면이 지지부(430)의 하부에 결합될 수 있다. 상기에서는 안착부(410)와 측벽부(420)를 분리하여 설명하였지만 일체로 형성될 수 있음은 물론이다.
종래 기판 지지장치는 외부 로봇암으로부터 챔버 내로 인입되는 기판을 받아 안착시키기 위해 로봇암과 충돌 혹은 간섭되지 않도록 링 형상의 안착부의 소정 부분을 개방하였으며, 이에 의해 기판의 하부면을 지지하는 안착부는 기판의 후면 가장자리의 전면이 아닌 소정 부분을 제외한 영역만을 지지하였다. 이는 기판의 하부면에 반응 가스가 분사될 경우, 안착부의 개방된 부분을 통해 반응 가스가 새는 경우가 발생되었고, 기판 후면에 플라즈마가 생성될 경우 안착부의 개방된 부분을 통해 플라즈마가 새어나가거나 방전이 분리되는 현상이 발생되었다. 이런 상태에서 기판의 후면을 처리할 경우, 기판 후면에 발생된 불균일한 플라즈마에 의해 기판 가장자리로 갈수록 식각 균일도가 급격히 나빠졌다.
이와 대조적으로, 본 발명의 기판 지지장치는 챔버 내로 인입되는 기판을 받는 역할을 리프트 핀에 의해 대신하게 하였으며, 기판 지지장치의 안착부를 연속적인 폐곡선의 링 형상으로 형성함으로써, 기판의 후면 가장자리는 안착부의 상부면에 거의 전면 부착시켜 기판 후면에 분사된 반응 가스가 기판의 후면 가장자리를 통해 새는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 기판 지지장치는 측벽부 및 측벽 부에 관통홀을 형성함으로써, 기판 후면에 분사된 반응 가스를 고르게 분포시킬 수 있으며, 이는 기판 후면에 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 따라서, 공정이 진행될 경우, 기판 후면에 발생된 균일한 플라즈마는 기판 후면의 식각 균일도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판 지지장치는 도 3 내지 도 7과 같이 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판 지지장치(400)는 기판(S)의 하부면 가장자리의 거의 전면이 안착되는 다수의 안착부(410)와, 상기 다수의 안착부(410)의 하부에 마련된 측벽부(420)를 포함한다. 안착부(410)는 상하부가 개방된 링 형상으로 형성되고, 링의 원주 방향에 따라 분할되어 형성된다. 분할된 안착부(410)의 하부에는 다수의 측벽부(420)가 마련되며, 각각의 측벽부(420)는 분할된 안착부(410)에 대응하는 영역에 결합된다. 여기서, 분할된 다수의 측벽부(420)에는 기판(S)의 후면에 분사된 반응 가스를 배기하기 위한 다수의 배기 구멍(422)이 형성될 수 있으며, 이러한 배기 구멍(422)은 분할된 측벽부(420) 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 분할된 기판 지지장치(400)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 2개로 분할되어 형성될 수 있으며, 도 3b에 도시된 바와 같이, 3개로 분할되어 형성될 수 있다. 물론, 기판 지지장치(400)는 이에 한정되지 않고, 4개 이상으로 분할되어 형성될 수 있음은 물론이다. 상기와 같은 구성은 기판 지지장치(400)를 분할하여 형성함으로써, 기판 지지장치(400)를 제작할 시, 기판 지지장치(400)의 가공성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 지지장치(400)는 링 형상의 안착부(410)와, 상기 안착부(410)의 내주연에 형성된 돌출부(412)와, 상기 안착부(410)의 하부면과 결합되어 다수개의 배기 구멍(422)이 형성된 측벽부(420)를 포함한다. 돌출부(412)는 안착부(410)의 내주연을 따라 돌출되어 형성되고, 구체적으로, 돌출부(412)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 안착부(410)의 상부면과 단차를 가지며, 안착부(410)의 내주연을 따라 폐곡선을 이루도록 연장 형성될 수 있다. 여기서, 기판(S)은 안착부(410)의 내주연에 따라 형성된 돌출부(412)의 상부면에 기판(S)의 하부 가장자리의 거의 전면이 안착되고, 기판(S)의 측면은 안착부(410)의 내주연과 이격 배치된다. 또한, 돌출부(412)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 안착부(410)의 내주연을 따라 분할 형성될 수 있다. 여기서, 기판(S)은 돌출부(412)의 상부면에 안착되고, 기판(S)의 하부면 가장자리는 돌출부(412)의 상부면과 부분 접촉 또는 점접촉하여 돌출부(412)의 상부면에 안착될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 지지장치(400)는 링 형상의 안착부(410)와, 상기 안착부(410)의 상부면에 형성된 돌출부(412)와, 상기 안착부(410)의 하부면과 결합되어 다수개의 배기 구멍(422)이 형성된 측벽부(420)를 포함한다. 돌출부(412)는 안착부(410)의 상부면에 상부를 향하여 돌출되도록 연장 형성되며, 이러한 돌출부(412)의 상부면에는 기판(S)이 안착된다. 여기서, 돌출부(412)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 안착부(410)의 상부에서 폐곡선을 이루도록 형성될 수 있으며, 도 5b에 도시된 바와 같이, 안착부(410)의 상부에서 분할되어 형성될 수 있음은 물론이다. 상기에서는 기판(S)을 돌출부(412)의 상부에 안착되도록 설명하였 지만, 이에 한정되지 않고, 돌출부(412)의 내측벽에 기판(S)의 가장자리의 측부가 배치되도록 기판(S)을 돌출부(412)의 내측에 안착시킬 수 있음은 물론이다.
도 4 및 도 5와 같은 구성은 돌출부의 상부 또는 돌출부의 내측에 기판을 안착시킴으로써, 기판(S)을 안착부에 안정적으로 안착시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판 지지장치(400)는 링 형상의 안착부(410)와, 상기 안착부(410)의 하부에 마련되어 소정 경사를 가지는 측벽부(420)를 포함한다. 측벽부(420)는 상하 관통 형성된 원통형으로 형성되고, 측벽부(420)의 상부면은 안착부(410)의 하부면과 결합된다. 또한, 측벽부(420)에는 다수의 배기 구멍(422)이 형성되고, 이러한 배기 구멍(422)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 측벽부(422)는 하부로 갈수록 그 직경이 길어지도록 도 6a에 도시된 바와 같이, 안착부(410)의 외측을 향해 하향 경사가 형성될 수 있으며, 도 6b에 도시된 바와 같이, 측벽부(422)를 하부로 갈수록 그 직경이 짧아지도록 안착부(410)의 내측을 향해 하향 경사가 형성될 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 구성은 기판 지지장치의 측벽부에 경사를 형성함으로써, 안착부의 상부면에 안착된 기판을 향해 분사된 반응 가스가 측벽부의 내측 측벽에 정체되지 않도록 기판의 하부면으로 안내하여 기판의 하부면에 균일한 반응 가스를 분포시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 이러한 균일한 반응 가스는 기판 후면에 균일한 플라즈마를 형성시켜 기판 후면의 식각 균일도를 높일 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판 지지장치(400)는 링 형상의 안착부(410)와, 상기 안착부(410)의 하부에 마련된 측벽부(420)와, 상기 측벽부(420)의 형성된 다수의 배기 구멍(422)을 포함한다. 측벽부(420)의 상부면은 안착부(410)의 하부면과 결합되며, 측벽부(420)에는 슬릿 형상의 다수의 배기 구멍(422)이 형성된다. 여기서, 슬릿 형상을 가지는 배기 구멍(422)은 도 7a에 도시된 바와 같이, 측벽부(420)의 원주 방향으로 등간격을 이루도록 형성될 수 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 측벽부(410)의 원주 방향의 수직 방향으로 등간격을 이루도록 형성될 수도 있다. 물론, 측벽부(420)에 형성된 슬릿 형상의 배기 구멍(422)의 형상 및 배치는 이에 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 구성은 기판의 하부에 분사되는 반응 가스 및 플라즈마를 보다 원활하게 배기할 수 있으며, 이에 의해 기판 하부면의 특히, 기판 가장자리의 식각 균일도를 높일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도 1 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 기판 지지장치가 구비된 기판 처리 장치의 동작을 살펴본다.
외부 로봇암(미도시)으로부터 기판(S)이 챔버(100) 내로 인입되어 리프트 핀(350)의 상부에 안착되면, 리프트 핀(350)의 상부면보다 낮게 배치된 기판 지지장치(400)는 차폐 부재(200)를 향해 상승한다. 이때, 기판 지지장치(400)가 상승하는 동안 리프트 핀(350)에 안착된 기판(S)의 가장자리는 소정 폭의 폐곡선을 이루는 형상으로 전체적으로 기판 지지장치(400), 구체적으로 안착부(410)의 상부면에 안착되고, 기판(S)이 안착된 기판 지지장치(400)는 기판(S)이 차폐 부재(200)와 소정 간격으로 배치되도록 상승한다. 여기서, 기판(S)과 차폐 부재(200)와의 간격은 0.5mm 이하가 되도록 배치되는 것이 바람직하고, 이는 기판(S)의 상부면에 플라즈 마가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.
기판(S)이 기판 지지장치(400)에 의해 차폐 부재(200)와 소정 간격 이격되도록 배치되면, 전극(310)에 연결된 승강 부재(320)에 의해 전극(310)이 상승하고, 이에 의해 전극(310)과 차폐 부재(200)의 사이에 고밀도의 플라즈마가 발생하도록 적절한 간극을 유지한다.
이어서, 전극(310)에 연결된 가스 공급부(330)로부터 반응 가스가 전극(310)에 형성된 분사홀(312)을 통해 기판(S)의 하부로 분사되고, 분사된 반응 가스는 기판(S)의 하부면에 균일하게 분포된다. 즉, 기판 지지장치(400)의 측벽부(420)는 기판(S)의 하부에 분사된 반응 가스를 기판(S)의 하부 중심영역에서 이탈되지 않도록 기판(S)의 하부면에 가두는 역할을 하며, 측벽부(420)에 형성된 다수의 배기 구멍(422)은 기판(S) 하부에 머무는 반응 가스가 균일하게 분포하도록 반응 가스를 모든 방향으로 원활하게 배기한다.
이어서, 전극(310)에 연결된 고주파 전원(340)으로부터 전극(310)에 전원이 인가되어 전극(310)과 차폐 부재(200) 사이에는 균일한 플라즈마가 형성되고, 이러한 플라즈마는 기판(S)의 후면에 형성된다. 이때, 기판 지지장치(400)에 지지되는 기판(S)과 측벽부(420)가 형성하는 공간 영역에 플라즈마가 머무르게 되어 플라즈마가 새어나가는 것을 방지하고, 이에 의해 기판(S)의 후면의 전체 영역에 플라즈마를 균일하게 유지할 수 있다. 이처럼 기판(S) 후면의 중심 영역과 가장자리의 영역에 플라즈마가 균일하게 유지되어, 기판 후면의 식각 균일도를 향상시킬 수 있다. 상기와 같이 발생된 균일한 플라즈마에 의해 기판(S)의 후면의 식각이 진행되 어, 공정을 마치게 된다.
상기와 같이 기판(S)의 후면에 발생된 고밀도 플라즈마는 기판(S)의 후면에 부착되어 있는 이물질 즉, 박막 및 파티클을 효과적으로 제거하고, 기판(S) 후면의 식각 균일도를 향상시킨다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 지지장치가 구비된 기판 처리장치를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 지지장치를 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 기판 지지장치의 변형 예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 기판 지지장치가 구비된 기판 처리장치의 동작을 나타낸 단면도이다.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 챔버 200: 차폐 부재
300: 가스 분사부 310: 전극
330: 가스 공급부 340: 고주파 전원
400: 기판 지지장치 410: 안착부
420: 측벽부 422: 배기 구멍

Claims (9)

  1. 챔버와,
    상기 챔버 내에 마련되며, 기판과 대향되는 일면에는 내측으로 상기 기판과 대응되는 형상으로 오목한 홈이 형성된 차폐 부재와,
    상기 차폐 부재의 내부에 마련되어 상기 차폐 부재의 온도를 조절하기 위한 냉각 부재와,
    상기 차폐 부재와 대향하여 마련된 전극과,
    상기 차폐 부재와 전극 사이에 마련된 기판 지지장치를 포함하고,
    상기 기판 지지장치는 상기 기판의 가장자리가 안착되는 링 형상의 안착부와, 상기 안착부의 하부면에 연결되어 안착부의 하부면을 지지하는 측벽부와, 상기 측벽부에 형성되어 상기 기판보다 하측에 형성된 배기 구멍을 포함하고, 상기 안착부의 상부면에는 돌출부가 더 형성되고, 상기 안착부 및 측벽부는 각각 적어도 둘 이상으로 분할되고, 상기 적어도 둘 이상의 안착부 하부면에 적어도 둘 이상의 측벽부가 각각 연결되는 기판 처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 안착부의 내주연에는 안착부의 상부면과 단차를 가지는 돌출부가 더 형성되고, 돌출부의 상부에 기판이 안착되는 기판 처리장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 안착부의 상부면에는 돌출부가 더 형성되고, 기판은 돌출부의 상부 또는 돌출부의 내측에 안착되는 기판 처리장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 돌출부는 분할 형성되는 기판 처리장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 측벽부는 측벽부의 내측을 향해 하향 경사가 형성되거나, 측벽부의 외측을 향해 하향 경사가 형성되는 기판 처리장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 배기 구멍은 슬릿 형상으로 형성되고, 측벽부의 원주 방향으로 연장 형성되거나, 측벽부의 원주 방향의 수직 방향으로 연장 형성되는 기판 처리장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 챔버 내에는 전극을 관통하는 리프트 핀이 더 구비되는 기판 처리장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 전극에는 가스를 분사하는 분사홀이 형성되는 기판 처리장치.
KR1020080004870A 2008-01-16 2008-01-16 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치 KR101421644B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080004870A KR101421644B1 (ko) 2008-01-16 2008-01-16 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치
US12/863,388 US20110049100A1 (en) 2008-01-16 2009-01-15 Substrate holder, substrate supporting apparatus, substrate processing apparatus, and substrate processing method using the same
JP2010543054A JP5548841B2 (ja) 2008-01-16 2009-01-15 基板処理装置
PCT/KR2009/000211 WO2009091189A2 (en) 2008-01-16 2009-01-15 Substrate holder, substrate supporting apparatus, substrate processing apparatus, and substrate processing method using the same
CN2009801021638A CN101919041B (zh) 2008-01-16 2009-01-15 衬底固持器，衬底支撑设备，衬底处理设备以及使用所述衬底处理设备的衬底处理方法
JP2013141498A JP5617109B2 (ja) 2008-01-16 2013-07-05 基板支持装置、及びこれを利用する基板処理方法
US14/337,197 US20140332498A1 (en) 2008-01-16 2014-07-21 Substrate holder, substrate supporting apparatus, substrate processing apparatus, and substrate processing method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080004870A KR101421644B1 (ko) 2008-01-16 2008-01-16 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090078979A KR20090078979A (ko) 2009-07-21
KR101421644B1 true KR101421644B1 (ko) 2014-07-24

Family

ID=41336922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080004870A KR101421644B1 (ko) 2008-01-16 2008-01-16 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101421644B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015223807A1 (de) * 2015-12-01 2017-06-01 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit epitaktischer Schicht in einer Abscheidekammer, Vorrichtung zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit epitaktischer Schicht und Halbleiterscheibe mit epitaktischer Schicht
CN113315313A (zh) * 2021-02-02 2021-08-27 上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司 用于无人艇的外转子无刷电机的循环冷却系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05175162A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Hitachi Ltd ドライエッチング装置
US20030092278A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-15 Fink Steven T. Plasma baffle assembly
KR20070025238A (ko) * 2005-09-01 2007-03-08 주성엔지니어링(주) 플라즈마 처리 장치
KR20070060305A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 삼성전자주식회사 기판 지지부재 및 이를 구비하는 반도체 제조 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05175162A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Hitachi Ltd ドライエッチング装置
US20030092278A1 (en) * 2001-11-13 2003-05-15 Fink Steven T. Plasma baffle assembly
KR20070025238A (ko) * 2005-09-01 2007-03-08 주성엔지니어링(주) 플라즈마 처리 장치
KR20070060305A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 삼성전자주식회사 기판 지지부재 및 이를 구비하는 반도체 제조 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090078979A (ko) 2009-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5617109B2 (ja) 基板支持装置、及びこれを利用する基板処理方法
KR101432562B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20100043844A (ko) 플라즈마 처리 장치
KR101092122B1 (ko) 에칭 프로파일 제어를 위한 가스 인젝션 시스템
KR20150101785A (ko) 기판 처리 장치
KR101515150B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20130058312A (ko) 서셉터와 섀도우 프레임 간의 아크 발생 방지 장치
TWI471961B (zh) 擋板、基底支撐裝置、電漿處理裝置以及電漿處理方法
KR101421644B1 (ko) 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치
KR101318704B1 (ko) 기판 지지장치, 이를 구비하는 플라즈마 처리장치 및플라즈마 처리방법
KR20100053250A (ko) 플라즈마 화학기상증착 장치용 섀도우프레임
KR101515149B1 (ko) 플라즈마 차폐 어셈블리 및 이를 구비하는 플라즈마 처리장치
KR101402234B1 (ko) 플라즈마 식각 장치
KR100777466B1 (ko) 피처리 기판의 가장 자리 및 후면을 동시 식각하기 위한플라즈마 식각 장치 및 이를 위한 기판 리프팅 장치
KR101449548B1 (ko) 배플, 기판 지지장치 및 이를 구비하는 플라즈마 처리장치
KR101277503B1 (ko) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
KR20170052136A (ko) 기판 식각장치
KR101440788B1 (ko) 플라즈마 처리장치
KR101435973B1 (ko) 웨이퍼 후면 크리닝 장치 및 방법
KR101402232B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102291236B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101390785B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101402233B1 (ko) 플라즈마 식각 장치
KR101398585B1 (ko) 플라즈마 에칭 장치 및 배플
KR101272023B1 (ko) 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180717

Year of fee payment: 5