KR101490993B1 - 수직형 플레이트 히터를 이용한 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 기판이 장착된 위치에 따라 온도 편차를 가지는 것을 방지할 수 있도록 하고, 기판의 영역별 프로세스 가스 농도 변화를 보정할 수 있도록 함으로써 기판의 전체에 대한 증착 특성의 변화를 최소화하도록 하며, 복수의 기판을 정해진 온도까지 승온시키는데 소요되는 시간을 줄여서 생산성을 향상시키고, 기판이 경사지게 놓이도록 하여 진동이나 흔들림 등에도 불구하고 안정적인 배치를 유지하기 위하여, 챔버; 상기 챔버 내에 프로세스 가스를 분사하도록 설치되는 샤워헤드; 상기 챔버 내에 복수개가 나란하도록 수직되게 설치되는 플레이트 히터; 및 상기 플레이트 히터마다 한 쌍의 기판이 일정 각도로 기울어지게 설치되도록 상기 기판을 지지하는 복수의 기판지지부를 포함하는 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치가 제공된다.

Description

수직형 플레이트 히터를 이용한 증착 장치{Vapor deposition apparatus using vertical plate heater}
본 발명은 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자나 디스플레이 패널 등의 제조를 위해서는 다양한 단위 공정을 수행하게 되는데, 이러한 단위 공정 중에서, 박막 증착 공정은 웨이퍼나 글래스 등의 기판과 가스와의 반응을 통해서 박막을 형성하는 공정으로서, 화학기상증착((Chemical Vapor Deposition, CVD), 원자층증착법(Atomic Layer Deposition, ALD), 그리고, 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법이 사용된다.
이러한 증착 방법 중에서 주로 사용되는 화학기상증착법은 가스 상태의 화학적 소스(Chemical source)를 확산로 내에 공급하고, 기판 표면에 유전체막, 도전막 및 반도전막 등과 같은 박막을 생성시키는 기술이다.
증착 공정을 수행하는 장치는 한 번에 처리하는 기판의 개수에 따라 배치 방식(batch type)과 매엽 방식(single type)으로 나뉜다. 배치 방식의 증착 장치는 하나의 챔버 내에 복수의 기판에 대한 공정을 동시에 진행함으로 기판을 하나씩 처리하는 매엽 방식에 비해 단위시간당 처리량이 높은 장점을 가진다.
그러나, 증착 장치를 배치 방식으로 구성할 경우 복수의 기판이 장착된 상태에서 일률적으로 공정을 진행함으로써 모든 기판의 전체 영역에 대한 프로세스 가스 농도 및 온도의 편차를 유발하여 기판의 설치 위치에 따라 증착 특성이 달라지는 문제점을 가지고 있었다.
또한 종래의 증착 장치를 사용하여 복수의 기판을 동시에 처리하고자 하는 경우, 기판의 온도를 정해진 온도까지 승온시키는데 많은 시간이 소요되고, 수직 배열로 인해 챔버 내에 안정적으로 배치하기 어렵고, 특히 자세 유지가 진동에 취약하다는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 종래의 문제점들은 처리하고자 하는 기판이 대형일수록 더욱 현저하게 나타난다.
본 발명은 상기한 문제점을 포함하여, 야기되어지는 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 기판이 장착된 위치에 따라 온도 편차를 가지는 것을 방지할 수 있도록 하고, 기판의 영역별 프로세스 가스 농도 변화를 보정할 수 있도록 함으로써 기판 전체에 대한 증착 특성의 변화를 최소화하도록 하며, 복수의 기판을 정해진 온도까지 승온시키는데 소요되는 시간을 줄여서 생산성을 향상시키고, 기판이 경사지게 놓이도록 하여 진동이나 흔들림 등에도 불구하고 안정적인 배치를 유지하도록 하는 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 챔버; 상기 챔버 내에 프로세스 가스를 분사하도록 설치되는 샤워헤드; 상기 챔버 내에 나란하도록 수직되게 설치되는 복수개의 플레이트 히터; 및 상기 플레이트 히터마다 한 쌍의 기판이 일정 각도로 기울어지게 설치되도록 상기 기판을 지지하는 복수의 기판지지부;를 포함하는 수직형 플레이트 히터를 이용한 증착 장치가 제공된다.
상기 샤워헤드는 상기 플레이트 히터의 상측에 위치하도록 설치되고, 프로세스 가스를 하방으로 분사하기 위한 분사홀이 복수로 형성되며, 상기 챔버는 반응을 마친 프로세스 가스가 배출되기 위한 배출홀이 하부에 형성될 수 있다.
상기 챔버는 상기 플레이트 히터 사이에 프로세스 가스가 상측에서 하측으로 통과하기 위한 통로를 확보하도록 상기 플레이트 히터가 설치될 수 있다.
상기 플레이트 히터는 내측에 히터가 수평되게 설치되어 상하 복수로 배열될 수 있다.
상기 플레이트 히터마다 복수로 설치되는 상기 히터 각각의 발열온도를 각각 독립적으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판지지부는 상기 플레이트 히터 사이에 서로 대향되도록 설치되는 한 쌍의 상기 기판을 하부 간격이 상부 간격에 비하여 좁게 유지하도록 지지할 수 있다.
상기 기판지지부는 상기 플레이트 히터의 양측 하단에 각각 마련되고, 상기 기판의 하단이 상기 플레이트 히터로부터 이격된 상태로 지지되도록 걸림부가 형성될 수 있다.
상기 플레이트 히터는 상단으로부터 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 양측이 테이퍼지게 형성되고, 상기 기판지지부는 상기 플레이트 히터의 양측 하단에 상기 기판의 하단을 지지하도록 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치에 의하면, 복수의 기판이 장착된 위치에 따라 온도 편차를 가지는 것을 방지할 수 있도록 하고, 기판의 영역별 프로세스 가스 농도 변화를 보정할 수 있도록 함으로써 기판의 전체에 대한 증착 특성의 변화를 최소화하도록 하며, 복수의 기판을 정해진 온도까지 승온시키는데 소요되는 시간을 줄여서 생산성을 향상시키고, 기판이 경사지게 놓이도록 하여 진동이나 흔들림 등에도 불구하고 안정적인 배치를 유지할 수 있다. 또한 이러한 효과에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치의 플레이트 히터를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치의 기판지지부를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치의 요부를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치(100)는 챔버(chamber; 110), 샤워헤드(shower head; 120), 플레이트 히터(plate heater; 130) 및 기판지지부(140)를 포함할 수 있고, 화학기상증착 공정이나 원자층증착 공정을 포함하는 박막증착 공정에서와 같이 기판(1)과 프로세스 가스(process gas)와의 반응에 의해 박막을 형성하도록 하는 공정을 수행하는 모든 장치에 적용될 수 있다. 또한 증착공정을 수행하는 기판(1)은 반도체 소자인 경우 반도체 웨이퍼(semiconductor wafer)가 해당될 수 있고, 평판 디스플레이 패널인 경우 글래스 기판(glass substrate)이 해당될 수 있으며, 이 밖에도 증착 공정을 수행하기 위한 다양한 대상물이 모두 포함될 수 있다.
챔버(110)는 증착 공정을 수행하기 위한 내부 공간을 제공하고, 기판(1)의 출입을 위한 미도시된 출입구 내지 게이트가 마련되며, 반응을 마친 프로세스 가스의 배출을 위한 배출홀(111)이 형성되고, 수행하는 공정에 따라 내측으로 공급되는 진공에 의해 진공상태를 유지할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
챔버(110)는 후술하게 될 샤워헤드(120)로부터 프로세스 가스가 상부로부터 하부로 공급되는 경우, 프로세스 가스가 정해진 경로를 따라 원활하게 이동하도록 내측에 설치되는 플레이트 히터(130) 사이에 프로세스 가스가 상측에서 하측으로 통과하기 위한 통로(112)를 확보하도록 플레이트 히터(130)가 설치될 수 있고, 이를 위해 플레이트 히터(130)가 바닥면(113)으로부터 이격되도록 플레이트 히터(130)의 양측이 직접 고정되거나, 브라켓 등의 고정부재를 사용하여 고정될 수 있다.
샤워헤드(120)는 챔버(110) 내에 프로세스 가스를 분사하도록 설치되는데, 본 실시예에서처럼 플레이트 히터(130)의 수직 설치 구조에 의해 기판(1)에 대한 균일한 프로세스 가스의 농도를 유지하기 위하여, 플레이트 히터(130)의 상측에 위치하도록 챔버(110)의 내측에 설치될 수 있고, 프로세스 가스라인(122)을 통해서 공급되는 프로세스 가스를 하방으로 분사하기 위한 분사홀(121)이 복수로 형성될 수 있다. 이때, 챔버(110)는 반응을 마친 프로세스 가스가 하방으로 이동하여 용이하게 배출되도록 배출홀(111)이 하부에 형성될 수 있다.
플레이트 히터(130)는 챔버(110) 내에 복수개가 나란하도록 수직되게 설치되고, 본 실시예에서처럼 플레이트 형상을 가지고, 나아가서 직육면체 구조를 가질 수 있는데, 반드시 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며, 플레이트 구조라면 그 형상에 대해서는 제한이 없다. 또한 플레이트 히터(130)는 챔버(120) 내의 온도 균일화를 위하여 챔버(110) 내에 서로 등간격을 가지고서 동일한 높이로 설치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 플레이트 히터(130)는 내측에 히터(heater; 131)가 수평되게 설치되어 상하 복수로 배열될 수 있고, 이로 인해 기판(1)의 상하 영역들에 대한 온도를 각각 셋팅 내지 제어할 수 있도록 한다. 여기서 히터(131)는 일례로 와이어 히터(wire heater)일 수 있고, 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 히팅코일, 히팅블록, 할로겐램프 또는 열매순환공급부를 비롯하여 발열체라면 모두 적용될 수 있다.
히터(131) 각각에 대한 발열온도를 제어하기 위하여, 제어부(150)가 마련될 수 있다. 제어부(150)는 히터(131)의 커넥터(132)를 통해 동작에 필요한 전원 공급을 공급하되, 플레이트 히터(130)마다 복수로 설치되는 히터(131) 각각의 발열온도를 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 또한 제어부(150)는 일례로 증착 공정을 수행시 기판(1)의 상하 영역들에 대한 온도들을 측정한 데이터로부터 기판(1)의 전체 영역에 대한 온도가 균일해지도록, 히터(131) 각각이 미리 셋팅된 발열온도를 가지도록 할 수 있고, 다른 예로서, 기판(1)의 상하 영역들에 대한 온도를 감지하는 서멀 커플(thermal couple)로부터 온도값을 수신받아 기판(1)의 상하 영역들에 대한 온도가 균일해지도록 히터(131) 각각을 피드백 제어(feedback control)할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 기판지지부(140)는 플레이트 히터(130)마다 한 쌍의 기판(1)이 일정 각도로 기울어지게 설치되도록 기판(1)을 지지하고, 복수로 이루어지되, 일례로 챔버(110)에 한꺼번에 로딩될 수 있는 기판(1)의 개수에 상응하는 개수로 이루어질 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판지지부(140)는 본 실시예에서처럼 플레이트 히터(130) 사이에 서로 대향되도록 설치되는 한 쌍의 기판(1)을 하부 간격(d1)이 상부 간격(d2)에 비하여 좁게 유지하도록 지지할 수 있고, 이를 위해, 일례로 플레이트 히터(130)의 양측 하단에 각각 마련될 수 있고, 기판(1)의 하단이 플레이트 히터(130)로부터 이격된 상태로 지지되도록 걸림부(141)가 형성될 수 있다. 이때 기판(1)은 그 상단이 플레이트 히터(130)에 접하여 지지될 수 있다. 한편 기판지지부(140)는 본 실시예에서와 같이, 플레이트 히터(130)에 마련되는 것에 한정하지 않으며, 다른 실시예로서 플레이트 히터(130)와는 분리되도록 챔버(110)의 내측면에 양단이 고정되도록 설치될 수 있으며, 이 밖에도 다양한 설치 방식에 의해 기판(1)의 경사 설치를 가능하도록 할 수 있다.
기판지지부(140)에 의해 기울어지게 설치되는 기판(1)은 가상의 수직선에 대하여 이루는 각도(θ)가 예컨대 3 ~ 15도일 수 있으며, 이러한 각도 범위는 하나의 예시로서 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 기판(1)의 규격과 챔버(110) 및 플레이트 히터(130)의 규격에 따라 각도(θ)를 달리할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 증착 장치의 요부를 도시한 단면도로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치는 플레이트 히터(230)와 기판지지부(240)의 구조가 이전 실시예와 다른 예로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
플레이트 히터(230)는 기판(1)을 직접 경사지도록 지지하기 위하여, 상단으로부터 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 양측이 테이퍼(taper)지게 형성됨으로써 양측면에 테이퍼부(233)가 형성될 수 있다. 이때, 기판지지부(240)는 이러한 플레이트 히터(230)의 양측 하단에 기판(1)의 하단을 지지하도록 형성될 수 있고, 일례로 기판(1)의 하단이 삽입되어 걸리기 위한 걸림홈(241)이 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치의 작용을 설명하기로 하며, 이해를 돕기 위하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치(100)를 예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명에 따르면, 챔버(110) 내에 복수의 기판(1)을 동시에 로딩하여 증착하는 퍼니스형(furnece type) 증착 설비를 구성할 수 있도록 하고, 이때, 기판(1)의 온도 균일도를 확보함과 동시에, 도 4에서와 같이, 프로세스 가스의 흐름상 하류(downstream)에 해당하는 부위가 상류(upstream)에 해당하는 부위에 비하여 좁아짐으로써 프로세스 가스의 흡착을 보다 더 유도하여 증착 균일도를 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 대형에 해당하는 복수의 기판(1)이 챔버(110) 내로 로딩시, 기판(1)의 설치 위치에 따라 온도의 편차가 발생하여 증착 특성이 달라지는 것을 막을 수 있다. 예를 들어, 중간 위치에 놓이는 기판(1)은 상대적으로 열전도가 느려서 기판(1)의 온도가 외곽 쪽의 기판(1)에 비하여 낮아지게 되는데, 플레이트 히터(130)의 구성과 히터(131) 각각에 대한 온도 셋팅 내지 제어 구성에 의해 이러한 단점을 해소하도록 할 뿐만 아니라, 기판(1)의 온도를 특정 온도까지 상승시키는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 도 4에서와 같이, 기판(1)을 지나는 프로세스 가스가 퍼널(funnel) 효과에 의해 단위부피당 농도가 높아지므로, 하류(downstream) 부위에서 기체 농도가 낮아져서 증착 특성이 바뀌는 단점을 제거할 수 있다. 또한 기판(1)이 기판지지부(140)에 의해 경사지게 놓임으로써 챔버(110) 내에서 안정적으로 배치될 수 있고, 흔들림을 억제할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 : 기판 110 : 챔버
111 : 배출홀 112 : 통로
113 : 바닥면 120 : 샤워헤드
121 : 분사홀 122 : 프로세스 가스라인
130 : 플레이트 히터 131 : 히터
132 : 커넥터 140 : 기판지지부
141 : 걸림부 150 : 제어부
230 : 플레이트 히터 233 : 테이퍼부
240 : 기판지지부 241 : 걸림홈

Claims (8)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내에 프로세스 가스를 분사하도록 설치되는 샤워헤드;
    상기 챔버 내에 나란하도록 수직되게 설치되는, 복수개의 플레이트 히터; 및
    상기 플레이트 히터마다 한 쌍의 기판이 일정 각도로 기울어지게 설치되도록 상기 기판을 지지하는 복수의 기판지지부;
    를 포함하고,
    상기 챔버는, 상기 플레이트 히터 사이에 상기 프로세스 가스가 상측에서 하측으로 통과하기 위한 통로를 확보하도록 상기 플레이트 히터가 설치되고,
    상기 플레이트 히터는, 상단으로부터 하단으로 갈수록 폭이 넓어지도록 양측이 테이퍼지게 형성되고,
    상기 기판지지부는, 상기 플레이트 히터의 양측 하단에 상기 기판의 하단을 지지하도록 형성되고,
    상기 기판지지부는, 상기 프로세스 가스의 흐름상 하류에 해당되는 부위가 상류에 해당되는 부위에 비하여 좁아짐으로써, 상기 기판의 상단에 비하여 상기 기판의 하단에 상기 프로세스 가스의 흡착을 더 유도하여 상기 기판에의 상기 프로세스 가스의 증착 균일도가 증가되도록, 상기 플레이트 히터 사이에 서로 대향되도록 설치되는 한 쌍의 상기 기판을 하부 간격이 상부 간격에 비하여 좁게 유지하도록 지지하는, 수직형 플레이트 히터를 이용한 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 샤워헤드는,
    상기 플레이트 히터의 상측에 위치하도록 설치되고, 프로세스 가스를 하방으로 분사하기 위한 분사홀이 복수로 형성되며,
    상기 챔버는,
    반응을 마친 프로세스 가스가 배출되기 위한 배출홀이 하부에 형성되는,
    수직형 플레이트 히터를 이용한 증착 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트 히터는,
    내측에 히터가 수평되게 설치되어 상하 복수로 배열되는 것인,
    수직형 플레이트 히터를 이용한 증착 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 플레이트 히터마다 복수로 설치되는 상기 히터 각각의 발열온도를 각각 독립적으로 제어하는 제어부를 더 포함하는 수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기판지지부는,
    상기 플레이트 히터의 양측 하단에 각각 마련되고, 상기 기판의 하단이 상기 플레이트 히터로부터 이격된 상태로 지지되도록 걸림부가 형성되는,
    수직형 플레이트 히터를 이용한 복수 기판 증착 장치.
  8. 삭제
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101695388B1 (ko) * 2015-06-30 2017-01-12 (주) 나인테크 인라인 화학기상증착시스템
CN111501019A (zh) * 2020-05-13 2020-08-07 深圳市纳设智能装备有限公司 一种用于cvd设备的反应室涡轮结构
CN117467984B (zh) * 2023-11-08 2024-07-05 江苏首芯半导体科技有限公司 薄膜沉积装置及沉积方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2670561B2 (ja) * 1993-10-25 1997-10-29 株式会社 半導体エネルギー研究所 プラズマ気相反応による被膜形成方法
JP2007284766A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Shimadzu Corp 縦型プラズマｃｖｄ装置
KR20100128864A (ko) * 2009-05-29 2010-12-08 주식회사 케이씨텍 원자층 증착장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0691030B2 (ja) * 1988-06-13 1994-11-14 富士電機株式会社 縦型プラズマｃｖｄ装置
KR101081625B1 (ko) * 2010-03-16 2011-11-15 주식회사 케이씨텍 가스분사 유닛 및 이를 구비하는 직립방식 증착장치
KR101134277B1 (ko) * 2010-10-25 2012-04-12 주식회사 케이씨텍 원자층 증착 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2670561B2 (ja) * 1993-10-25 1997-10-29 株式会社 半導体エネルギー研究所 プラズマ気相反応による被膜形成方法
JP2007284766A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Shimadzu Corp 縦型プラズマｃｖｄ装置
KR20100128864A (ko) * 2009-05-29 2010-12-08 주식회사 케이씨텍 원자층 증착장치

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