KR101537215B1 - Appratus for treatmenting substrate - Google Patents

Appratus for treatmenting substrate Download PDF

Info

Publication number
KR101537215B1
KR101537215B1 KR1020080105410A KR20080105410A KR101537215B1 KR 101537215 B1 KR101537215 B1 KR 101537215B1 KR 1020080105410 A KR1020080105410 A KR 1020080105410A KR 20080105410 A KR20080105410 A KR 20080105410A KR 101537215 B1 KR101537215 B1 KR 101537215B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
substrate
chamber
lamps
region
Prior art date
Application number
KR1020080105410A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100046536A (en
Inventor
이의규
최규진
전용한
양철훈
이태완
Original Assignee
주성엔지니어링(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 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020080105410A priority Critical patent/KR101537215B1/en
Publication of KR20100046536A publication Critical patent/KR20100046536A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101537215B1 publication Critical patent/KR101537215B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/687Apparatus 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
    • H01L21/68714Apparatus 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

Abstract

본 발명은 기판안치대의 온도편차를 극복하기 위하여, 기판안치대에서 열축적 또는 열손실이 있는 부분과 대응하는 위치에 광학렌즈를 설치하는 기판처리장치에 관한 것으로, 기판처리장치는 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 챔버의 하부에 위치하며, 상기 기판안치대를 가열시키기 위한, 램프, 상기 램프의 출사광을 반사시키는 반사판, 및 상기 램프 상에 위치한 광학렌즈를 포함하는 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a substrate processing apparatus for providing an optical lens at a position corresponding to a portion having heat accumulation or heat loss in a substrate stand for overcoming a temperature deviation of the substrate stand, Chamber; A substrate table placed in the reaction space and on which the substrate is placed; And a heating unit located at a lower portion of the chamber, the heating unit including a lamp, a reflector reflecting the emitted light of the lamp, and an optical lens positioned on the lamp, for heating the substrate platform .

기판처리장치, 가열수단, 집광렌즈, 광확산렌즈 A substrate processing apparatus, a heating means, a condenser lens, a light diffusion lens

Description

기판처리장치{Appratus for treatmenting substrate}[0001] Appratus for treatment substrate [0002]

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판안치대의 온도편차를 극복하기 위하여, 기판안치대에서 열축적 또는 열손실이 있는 부분과 대응하는 위치에 광학렌즈를 설치하는 기판처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus in which an optical lens is provided at a position corresponding to a portion having heat accumulation or heat loss in a substrate stand, .

일반적으로, 반도체 소자, 표시장치 및 박막 태양전지를 제조하기 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 패터닝하는 식각공정 등을 거치게 된다. 이들 공정 중 박막증착공정 및 식각공정 등은 진공상태로 최적화된 기판처리장치에서 진행한다. Generally, in order to manufacture a semiconductor device, a display device, and a thin film solar cell, a thin film deposition process for depositing a thin film of a specific material on a substrate, a photolithography process for exposing or concealing a selected one of the thin films using a photosensitive material, And an etching process in which the thin film is removed and patterned. Among these processes, the thin-film deposition process and the etching process are performed in a vacuum-optimized substrate processing apparatus.

도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 2는 종래기술에 따른 온도측정을 위한 램프와 대상물의 배치도이고, 도 3은 도 2의 온도측정 결과도이다. FIG. 1 is a schematic view of a conventional substrate processing apparatus, FIG. 2 is a layout diagram of a lamp and an object for temperature measurement according to the related art, and FIG. 3 is a temperature measurement result of FIG.

도 1과 같이, 반도체소자를 제조하기 위하여 사용되는 기판처리장치(10)는 반응공간을 제공하는 챔버(12), 챔버(12)의 측면에 설치되며 기판(14)을 출입시키는 게이트 밸브(gate valve)(16), 챔버(12) 내부의 기체를 배출하는 배출구(18), 기판(14)이 안치되는 기판안치대(20), 기판안치대(20)의 외주연을 따라 설치되는 에지 링(edge ring)(30) 및 챔버(12)의 상부 및 하부에 설치되며 기판(14)을 가열하기 위한 상부 및 하부 가열장치(22, 28)로 구성된다. 1, a substrate processing apparatus 10 used for manufacturing a semiconductor device includes a chamber 12 for providing a reaction space, a gate valve (gate an exhaust port 18 for discharging the gas inside the chamber 12, a substrate table 20 on which the substrate 14 is placed, an edge ring 16 installed along the outer circumference of the substrate table 20, an edge ring 30 and upper and lower heating devices 22 and 28 installed at the upper and lower portions of the chamber 12 for heating the substrate 14.

챔버(12)는 상부영역과 상부영역과 결합하는 하부영역으로 구분된다. 상부영역 및 하부영역은 각각 곡면을 가지는 상부 돔(upper dome)(24) 및 하부 돔(lower dome)(26)으로 구성된다. 챔버(12)의 내부를 고온으로 유지하기 위하여, 챔버(12)의 상부에는 상부 가열장치(22)로써 RF 전극(도시하지 않음)을 포함하는 벨자 히터(belljar heater)을 설치하고, 챔버(12)의 하부에는 하부가열장치(28)로써 램프 히터(lamp heater)를 설치한다. 기판처리장치(10)에는 기판안치대(14)를 지지하고 승하강시키기 위한 지지대(32)와, 지지대(30)를 구동시키기 위한 실린더 및 모터 등을 포함하는 구동장치(34)를 설치한다. 지지대(32)는 기판안치대(14)의 중앙을 지지하는 중앙지지대(36)와 기판안치대(14)의 주변부를 지지하는 다수의 주변지지대(38)를 포함한다. The chamber 12 is divided into an upper region and a lower region that engages with the upper region. The upper region and the lower region are composed of an upper dome 24 and a lower dome 26 each having a curved surface. A bell jar heater including an RF electrode (not shown) is provided as an upper heating device 22 on the upper part of the chamber 12 to maintain the inside of the chamber 12 at a high temperature, A lamp heater is installed as a lower heating device 28. [ The substrate processing apparatus 10 is provided with a support table 32 for supporting the substrate table 14 and raising and lowering the substrate table 14 and a drive device 34 including a cylinder and a motor for driving the support table 30. The support base 32 includes a central support 36 for supporting the center of the platform 14 and a plurality of peripheral supports 38 for supporting the periphery of the platform 14.

하부 돔(26)은 챔버(12)의 외곽에서 지지대(32)의 주변까지 경사면을 형성하고, 챔버(12)의 하부를 내부영역(40)과 외부영역(42)으로 구분하여 하부가열장 치(28)를 설치한다. 하부가열장치(28)는 내부영역(40)에 설치되는 제 1 하부가열장치와 외부영역(42)에 설치되는 제 2 하부가열장치를 포함한다. 제 1 하부가열장치는 지지대(32)를 중심으로 한 내부영역(40)에 방사선으로 배치된 다수의 제 1 램프(44)와 다수의 제 1 램프(44)의 하부 및 측면에 설치되는 제 1 반사판(46)으로 구성된다. 제 2 하부가열장치는 지지대(32)를 중심으로 한 외부영역(42)에 방사선으로 배치된 다수의 제 2 램프(48)와 다수의 제 2 램프(48)의 하부 및 측면에 설치되는 제 2 반사판(50)으로 구성된다. The lower dome 26 forms an inclined surface from the outer periphery of the chamber 12 to the periphery of the supporter 32 and divides the lower portion of the chamber 12 into the inner region 40 and the outer region 42, (28). The lower heating device 28 includes a first lower heating device installed in the inner region 40 and a second lower heating device installed in the outer region 42. The first lower heating device includes a plurality of first lamps 44 disposed in the interior region 40 centered on a support 32 and arranged in the lower and side surfaces of the first lamps 44, And a reflection plate 46. The second lower heating apparatus includes a plurality of second lamps 48 disposed in the outer region 42 centered on the support 32 and arranged in the lower and side of the plurality of second lamps 48, And a reflector 50.

다수의 제 1 및 제 2 램프(44, 48)가 하부 돔(26)에 인접하여 배치되기 때문에, 기판안치대(20)와 다수의 제 1 및 제 2 램프(44, 48) 사이의 간격은 기판안치대(20)의 위치에 따라 서로 다르다. 제 1 및 제 2 반사판(46, 50)은 냉각을 위한 냉각유로(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. Since the plurality of first and second lamps 44 and 48 are disposed adjacent to the lower dome 26, the distance between the substrate table 20 and the first and second lamps 44 and 48 And the position of the substrate bench 20. The first and second reflectors 46 and 50 may include cooling passages (not shown) for cooling.

챔버(12)의 내부에서, 하부가열장치(28)에 의해 가열되는 기판안치대(20)의 온도를 측정하기 어렵기 때문에, 도 2와 같이, 테스트 램프(52)와, 테스트 램프(52)로부터 서로 다른 거리로 이격되는 제 1 내지 제 4 대상물(54a, 54b, 54c, 54d)을 배치하고, 제 1 내지 제 4 대상물(54a, 54b, 54c, 54d)의 각각에 설치되어 있는 온도측정장치(도시하지 않음), 예를 들면 열전쌍(thermo couple)에 의해 온도를 측정한다. 도 2와 같은 테스트 램프(52) 및 제 1 내지 제 4 대상물(54a, 54b, 54c, 54d)의 배치에 의해, 챔버(12) 내부의 기판안치대(20)의 온도분포를 예측할 수 있다.It is difficult to measure the temperature of the substrate table 20 heated by the lower heating device 28 inside the chamber 12 so that the test lamp 52 and the test lamp 52, 54b, 54c, and 54d that are spaced apart from each other by a predetermined distance from the first to fourth objects 54a, 54b, 54c, and 54d, (Not shown), for example, a thermocouple. The temperature distribution of the substrate placing table 20 in the chamber 12 can be predicted by the arrangement of the test lamp 52 and the first to fourth objects 54a, 54b, 54c and 54d as shown in Fig.

테스트 램프(52)의 주변에 배치되는 제 1 내지 제 4 대상물(54a, 54b, 54c, 54d)의 위치는 도 2와 같이, 테스트 램프(52)의 중심을 기점으로, 테스트 램프(52)의 아래에서 수직으로 간격 A를 두고 제 1 대상물(54a), 제 1 대상물(54a)로부터 30cm의 거리를 두고 제 2 대상물(54b), 및 제 2 대상물(54b)로부터 30cm의 거리를 두고 제 3 대상물(54c)을 배치한다. 제 1 및 제 3 대상물(54a, 54b, 54)은 동일 수평면 상에 위치한다. 그리고, 제 4 대상물(54d)은 테스트 램프(52)의 수평으로 간격 A를 두고 배치된다.  The positions of the first to fourth objects 54a, 54b, 54c and 54d disposed in the periphery of the test lamp 52 are set such that the position of the test lamp 52 The first object 54a and the second object 54b at a distance of 30 cm from the first object 54a and the third object 54b at a distance of 30 cm from the second object 54b, (54c). The first and third objects 54a, 54b, 54 are located on the same horizontal plane. The fourth object 54d is disposed horizontally at an interval A of the test lamp 52. [

표 1은 간격 A의 변화에 따른 제 1 및 제 4 대상물(54a, 54b, 54c, 54d)의 온도변화를 측정한 결과이다. 테스트 램프(52)에 의해서 제 1 내지 제 4 대상물(54a, 54b, 54c, 54d)을 가열하는 조건은, 200V/2000W의 테스트 램프(52)를 하나 사용하고, 주변온도는 20-24도이고, 습도는 50%이다.Table 1 shows the results of measuring the temperature changes of the first and fourth objects 54a, 54b, 54c and 54d according to the change of the interval A. The conditions for heating the first to fourth objects 54a, 54b, 54c and 54d by the test lamp 52 are as follows: a test lamp 52 of 200 V / 2000 W is used and the ambient temperature is 20 to 24 degrees , And the humidity is 50%.

표 1Table 1

간격 A(mm)Clearance A (mm) 제 1 대상물(℃)The first object (° C) 제 2 대상물(℃)The second object (° C) 제 3 대상물(℃)Third object (캜) 제 4 대상물(℃)The fourth object (캜) 2020 903.5903.5 698.0698.0 221.0221.0 115.4115.4 5050 542.1542.1 429.9429.9 247.9247.9 59.559.5 100100 245.6245.6 224.3224.3 191.7191.7 36.836.8 190190 121.4121.4 118.8118.8 124.2124.2 30.230.2 276276 76.576.5 76.276.2 80.680.6 29.129.1

표 1에서, 제 1 및 제 4 대상물((54a, 54b, 54c, 54d)의 온도분포는 간격 A의 따라 변화하며, 테스트 램프(52)에서 광이 방사선으로 출사되기 때문에, 간격 A가 작으면, 온도의 편차가 커지고, 간격 A가 크면 온도분포가 균일하게 되는 것을 알 수 있다. 그런데, 테스트 램프(52)에서 수평으로 이격되어 배치되는 제 4 대상물(54d)은 제 1 내지 제 3 대상물(54a, 54b, 54c)와 비교하여 낮은 온도로 측정되어, 테스트 램프(52)와 수평방향이 가열하기 어려운 위치임을 알 수 있다. 도 3은 표 1의 그래프로 표시한 것으로, 간격 A의 변화에 따라 측정온도가 반비례하는 것을 알 수 있다. 간격 A가 작으면 측정온도가 높고 간격 A가 커지면 측정온도가 낮아진다.In Table 1, the temperature distribution of the first and fourth objects (54a, 54b, 54c, 54d) changes along the interval A and light is emitted as radiation from the test lamp 52. Therefore, The fourth object 54d disposed horizontally spaced apart from the test lamp 52 is positioned at a distance from the first object to the third object 54d, 54a, 54b, and 54c, it can be seen that the test lamp 52 and the test lamp 52 are hardly heated in the horizontal direction. FIG. 3 is a graph of Table 1, It can be seen that the measured temperature is inversely proportional. If the interval A is small, the measured temperature is high, and if the interval A is large, the measured temperature is low.

도 1과 같은 종래기술의 기판처리장치(10)에서, 내부영역(40)의 다수의 제 1 램프(44)는 기판안치대(20)의 중심부분을 가열하고, 외부영역(42)의 다수의 제 2 램프(48)는 기판안치대(20)의 외곽부분과 에지링(30)을 가열한다. 그러나, 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이, 테스트 램프(52)의 간격 및 수직 및 수평방향에 따라 온도편차가 발생하기 때문에, 종래기술의 기판처리장치(10)에서 기판안치대(20)의 온도를 균일하게 유지하기 어려운 문제가 발생된다. 1, a plurality of first lamps 44 of the inner region 40 heats the central portion of the substrate pedestal 20 and a plurality of outer regions 42 The second lamp 48 heats the edge ring 30 and the outer portion of the substrate table 20. However, as can be seen from Figs. 2 and 3, since the temperature fluctuation occurs in accordance with the interval and the vertical and horizontal directions of the test lamp 52, in the conventional substrate processing apparatus 10, ) Is difficult to maintain uniformly.

도 1에서 사용하는 기판처리장치(10)에서, 외부영역(42)에 설치되는 다수의 제 2 램프(48)와 에지 링(30)의 간격은 180mm정도이고, 다수의 제 2 램프(48)과 기판안치대(20)의 간격은 270mm정도이다. 표 1 및 도 2-3에서 볼 수 있는 것과 같이, 간격 A가 100mm 이내에서는 제 1 내지 제 3 대상물(54a, 54b, 54c)의 온도편차가 심하고, 간격 A가 190mm 이상일 경우 온도편차가 거의 발생되지 않는다. 그런데, 도 1과 같이, 다수의 제 2 램프(48)와 에지 링(30)의 간격이 180mm정도이고, 다수의 제 2 램프(48)과 기판안치대(20)의 간격이 270mm정도인 경우, 기판안치대(20)의 중심부는 열축적가 지속되고, 기판안치대(20)의 외곽과 에지 링(30)은 열손실이 지속되어, 기판안치대(20)의 외곽과 중심부의 온도편차로 인해 기판(14) 상의 박막성장의 차이가 발생되어, 박막의 특성저하는 물론 생산성 저하를 야기할 수 있다.1, the distance between the second lamps 48 provided in the outer region 42 and the edge ring 30 is about 180 mm and the number of the second lamps 48 is about 180 mm. And the substrate table 20 is about 270 mm. As can be seen from Table 1 and FIG. 2-3, when the interval A is within 100 mm, temperature deviations of the first to third objects 54a, 54b and 54c are significant, and when the interval A is 190 mm or more, It does not. 1, when the interval between the second lamps 48 and the edge ring 30 is about 180 mm and the distance between the second lamps 48 and the substrate table 20 is about 270 mm, The heat accumulation continues in the central portion of the substrate table 20 and the heat loss is continued in the outer periphery of the substrate table 20 and the edge ring 30 so that the temperature difference between the outer periphery and the central portion of the substrate table 20 A difference in growth of the thin film on the substrate 14 is generated, which may result in deterioration of the characteristics of the thin film as well as in productivity.

상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기판안치대의 온도 편차를 극복하기 위하여, 기판안치대에서 열축적 또는 열손실이 있는 부분과 대응되는 부분에 광학렌즈를 설치하는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to overcome the above-described problems of the prior art, the present invention provides a substrate processing apparatus for mounting an optical lens on a portion corresponding to a portion having heat accumulation or heat loss in a substrate stand, And to provide the above-mentioned objects.

본 발명은 열손실이 있는 기판안치대의 외곽과 대응하는 위치에 집광렌즈를 설치하여 열손실을 보상하는 기판처리장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus for compensating heat loss by providing a condenser lens at a position corresponding to the outer periphery of a substrate stand having heat loss.

본 발명은 열축적이 있는 기판안치대의 중심부와 대응하는 위치에 광확산렌즈를 설치하여 열축적을 분산시키는 기판처리장치를 제공하는 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus in which a heat diffusion is dispersed by providing a light diffusion lens at a position corresponding to a central portion of a substrate stand having heat accumulation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판처리장치는, 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 챔버의 하부에 위치하며, 상기 기판안치대를 가열시키기 위한, 램프, 상기 램프의 출사광을 반사시키는 반사판, 및 상기 램프 상에 위치한 광학렌즈를 포함하는 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a chamber for providing a reaction space; A substrate table placed in the reaction space and on which the substrate is placed; And a heating unit located at a lower portion of the chamber and including a lamp, a reflector reflecting the emitted light of the lamp, and an optical lens disposed on the lamp, for heating the substrate platform. / RTI >

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가열수단은, 상기 챔버의 중심부와 대응되는 내부영역에 설치되며, 다수의 제 1 램프 및 제 1 반사판으로 구성되는 제 1 가열수단; 상기 챔버의 외곽부와 상기 내부영역 사이에 대응되는 외부영역에 설치되며, 다수의 제 2 램프, 제 2 반사판, 및 집광렌즈로 구성되는 제 2 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the heating means may include: a first heating means installed in an inner region corresponding to a central portion of the chamber, the first heating means comprising a plurality of first lamps and a first reflector; And second heating means installed in an outer region corresponding to an outer region of the chamber and corresponding to the inner region, the second heating means comprising a plurality of second lamps, a second reflection plate, and a condenser lens.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 외부영역은 상기 챔버의 중심부를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 8 개의 서브외부영역으로 구분되고, 상기 집광렌즈는 상기 서브외부영역과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.In the substrate processing apparatus as described above, the outer region is divided into eight sub-outer regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through the central portion of the chamber, and the focusing lens has the same shape as the sub- .

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 집광렌즈는 볼록렌즈인 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the condensing lens is a convex lens.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 제 1 램프와 상기 기판안치대 사이의 수직간격은 상기 다수의 제 2 램프와 상기 기판안치대의 간격보다 큰 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the vertical distance between the plurality of first lamps and the substrate holder is larger than the interval between the plurality of second ramps and the substrate holder.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 제 1 램프와 상기 기판안치대 사이의 수직간격은 상기 다수의 제 2 램프와 상기 기판안치대의 간격과 동일한 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the vertical distance between the plurality of first lamps and the substrate table is equal to the interval between the plurality of second lamps and the substrate table.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 제 2 하부가열수단은 상기 집광렌즈의 고도를 조절하기 위한 고도조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, the second lower heating means may include altitude adjusting means for adjusting the altitude of the condensing lens.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 고도조절수단은 상기 집광렌즈를 지지하는 렌즈 지지대와 상기 렌즈 지지대를 상하로 이동시키는 고도조절기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the height adjustment means may include a lens support for supporting the condenser lens and an elevation controller for moving the lens support vertically.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 렌즈 지지대에는 다수의 랙이 설 치되고, 상기 고도조절기에는 상기 다수의 랙에 삽입되는 다수의 유니언이 설치되는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, a plurality of racks may be installed on the lens support base, and a plurality of unions inserted into the plurality of racks may be installed on the altitude controller.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 집광렌즈의 외측은 상기 제 2 반사판에 의해 지지되고, 상기 집광렌즈의 내측은 상기 렌즈 지지대에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the outer side of the condenser lens is supported by the second reflector, and the inner side of the condenser lens is supported by the lens support.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 기판안치대와 상기 집광렌즈 사이의 각도는 0 내지 45도로 조절되는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the angle between the substrate table and the condenser lens is adjusted from 0 to 45 degrees.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부영역과 상기 하부영역은 각각 상부 돔 및 하부 돔인 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the upper region and the lower region are respectively an upper dome and a lower dome.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부영역은 돔이고, 상기 하부영역은 저면이 평탄한 본체인 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the upper region may be a dome, and the lower region may be a flat bottom.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 반사판은 냉각을 위하여 냉매가 유동할 수 있는 유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the reflector may include a channel through which the coolant may flow for cooling.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가열수단은, 상기 챔버의 중심부와 대응되는 내부영역에 설치되며, 다수의 제 1 램프 및 제 1 반사판, 및 광확산렌즈로 구성되는 제 1 가열수단; 상기 챔버의 외곽부와 상기 내부영역 사이에 대응되는 외부영역에 설치되며, 다수의 제 2 램프, 제 2 반사판로 구성되는 제 2 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the heating means may include first heating means installed in an inner region corresponding to a central portion of the chamber, the first heating means comprising a plurality of first lamps and a first reflection plate, and a light diffusion lens; And a second heating means provided in an outer region corresponding to an outer portion of the chamber and the inner region, the second heating means including a plurality of second lamps and a second reflector.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 내부영역은 상기 챔버의 중심부를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 4 개의 서브내부영역으로 구분되고, 상기 광확산렌즈는 상기 서브내부영역과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, the inner region is divided into four sub-inner regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through the central portion of the chamber, and the light diffusion lens has the same shape as the sub- .

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 광확산렌즈는 오목렌즈인 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, the light diffusion lens is a concave lens.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 가열수단은, 상기 챔버의 중심부와 대응되는 내부영역에 설치되며, 다수의 제 1 램프 및 제 1 반사판, 및 광확산렌즈로 구성되는 제 1 가열수단; 상기 챔버의 외곽부와 상기 내부영역 사이에 대응되는 외부영역에 설치되며, 다수의 제 2 램프, 제 2 반사판, 및 집광렌즈로 구성되는 제 2 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the heating means may include first heating means installed in an inner region corresponding to a central portion of the chamber, the first heating means comprising a plurality of first lamps and a first reflection plate, and a light diffusion lens; And second heating means installed in an outer region corresponding to an outer region of the chamber and corresponding to the inner region, the second heating means comprising a plurality of second lamps, a second reflection plate, and a condenser lens.

본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예에 따른 기판처리장치는 다음과 같은 효과가 있다.The substrate processing apparatus according to the first to fourth embodiments of the present invention has the following effects.

발열장치로써 램프를 사용하는 가열수단으로 기판안치대를 가열하는 기판처리장치에서, 기판안치대의 중앙부분은 열축적상태가 지속되고, 기판안치대의 외곽영역은 열손실상태가 지속되어, 기판안치대의 온도분포가 불균일한 것을 극복하기 위해, 중앙부분 및/또는 외곽부분의 각각에 대응하는 램프의 상부에 광확산렌즈 및/또는 집광렌즈를 설치하여, 열축적 상태를 분산하고 열손실상태를 보상하여 기판안치대가 균일한 온도분포를 유지하도록 할 수 있다. In a substrate processing apparatus for heating a substrate platform by a heating means using a lamp as a heating device, the central portion of the substrate platform is kept in a heat accumulation state, and the outer region of the substrate platform is kept in a heat- In order to overcome the uneven distribution of the temperature, a light diffusion lens and / or a condenser lens is provided on the upper portion of the lamp corresponding to each of the central portion and / or the outer portion to disperse the heat accumulation state and compensate the heat loss state It is possible to maintain a uniform temperature distribution on the substrate bench.

광학렌즈의 고도를 조절하기 위한 고도제어수단을 설치하여, 광의 집속 및 분산위치를 조절가능하게 하여, 기판안치대의 온도분포를 적절하게 조절할 수 있다.The altitude control means for adjusting the altitude of the optical lens is provided so that the focusing and dispersing positions of the light can be adjusted and the temperature distribution of the substrate stand can be appropriately adjusted.

기판처리장치에서 챔버의 하부를 구성하는 본체를 평탄한 저면을 가지도록 형성하여, 기판안치대의 중앙부분에 대응되는 가열장치와 외곽부분에 대응되는 가열장치가 동일한 높이에 있도록 하여, 기판안치대의 온도분포를 균일하게 유지할 수 있다.The main body constituting the lower portion of the chamber in the substrate processing apparatus is formed to have a flat bottom surface so that the heating apparatus corresponding to the central portion of the substrate bench and the heating apparatus corresponding to the outermost portion are at the same height, Can be uniformly maintained.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제 1 내지 제 4 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the first to fourth preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

제 1 1st 실시예Example

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가열장치의 상세도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈조절수단의 상세도이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가열장치의 평면도이다. FIG. 4 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIGS. 5A and 5B are detailed views of a heating apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. Fig. 7 is a plan view of a heating apparatus according to the first embodiment of the present invention. Fig.

도 4와 같이, 반도체소자를 제조하기 위하여 사용되는 기판처리장치(110)는 반응공간을 제공하는 챔버(112), 챔버(112)의 측면에 설치되며 기판(114)을 출입시키는 게이트 밸브(gate valve)(116), 챔버(112) 내부의 기체를 배출하는 배출 구(118), 기판(114)이 안치되는 기판안치대(120), 기판안치대(120)의 외주연을 따라 설치되는 에지 링(edge ring)(130) 및 챔버(112)의 상부 및 하부에 설치되며 기판(114)을 가열하기 위한 상부 및 하부가열수단(122, 128)으로 구성된다. 4, a substrate processing apparatus 110 used for manufacturing a semiconductor device includes a chamber 112 for providing a reaction space, a gate valve (gate an exhaust port 118 for discharging the gas inside the chamber 112, a substrate platform 120 on which the substrate 114 is placed, an edge installed along the outer periphery of the substrate platform 120, An edge ring 130 and upper and lower heating means 122 and 128 installed at the top and bottom of the chamber 112 for heating the substrate 114.

챔버(112)는 상부영역과 상부영역과 결합하는 하부영역으로 구성한다. 상부영역은 곡면을 가진 상부 돔(upper dome)(124)으로 구성되고, 하부영역은 챔버(112)의 외곽에서 중심부로 경사를 가지는 하부 돔(lower dome)(126)으로 구성된다. 상부 돔(124) 및 하부 돔(126)은 빛이 투과할 수 있는 투명재질의 석영(quartz)으로 제작한다. 챔버(112)의 내부를 공정이 가능한 고온으로 유지하기 위하여, 챔버(112)의 상부에는 상부가열수단(122)로써 RF 전극(도시하지 않음)을 포함하는 벨자 히터(belljar heater)을 설치하고, 챔버(112)의 하부에는 하부가열수단(128)으로써 램프 히터(lamp heater) 및 반사판을 설치한다. The chamber 112 consists of an upper region and a lower region that engages the upper region. The upper region is composed of an upper dome 124 having a curved surface and the lower region is composed of a lower dome 126 having an inclination from the outer periphery of the chamber 112 to the central portion. The upper dome 124 and the lower dome 126 are made of a transparent quartz through which light can pass. A bell jar heater including an RF electrode (not shown) as an upper heating means 122 is installed at an upper portion of the chamber 112 in order to maintain the inside of the chamber 112 at a high- A lamp heater and a reflector are provided as a lower heating means 128 at a lower portion of the chamber 112.

에지 링(130)은 기판안치대(120)의 외주연을 따라 설치되며, 상부 돔(124) 및 하부 돔(126) 사이에 개재되어 고정된다. 에지 링(130)은 가스공급장치(도시하지 않음)에 의해 챔버(112)의 내부로 공급되는 공정가스가 기판안치대(120)과 하부 돔(126) 사이로 유출되는 것을 최소화한다. 공정가스의 유출에 의해 하부 돔(126)의 표면에 박막이 형성되면, 하부 돔(126)의 하부에 위치한 램프 히터의 빛이 챔버(112) 내부로 투과하지 못하고, 이로 인해 기판안치대(120)가 가열되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. The edge ring 130 is installed along the outer circumference of the substrate platform 120 and is interposed and fixed between the upper dome 124 and the lower dome 126. The edge ring 130 minimizes the escape of the process gas supplied to the interior of the chamber 112 by the gas supply device (not shown) between the substrate platform 120 and the lower dome 126. When the thin film is formed on the surface of the lower dome 126 by the outflow of the process gas, the light of the lamp heater located in the lower portion of the lower dome 126 can not penetrate into the chamber 112, ) May not be heated.

기판처리장치(110)에는 기판안치대(114)를 지지하고 승하강 및 회전시키기 위한 지지대(132)와, 지지대(130)를 구동시키기 위한 실린더 및 모터 등을 포함하는 구동장치(134)가 설치된다. 지지대(132)는 기판안치대(114)의 중앙을 지지하는 중앙지지대(136)와 기판안치대(114)의 주변부를 지지하는 다수의 주변지지대(138)를 포함한다. The substrate processing apparatus 110 is provided with a support table 132 for supporting the substrate table 114 and lifting and lowering the substrate table 114 and a drive device 134 including a cylinder and a motor for driving the support table 130 do. The support base 132 includes a central support 136 supporting the center of the substrate table 114 and a plurality of peripheral supports 138 supporting the periphery of the substrate table 114.

하부 돔(126)은 챔버(112)의 외곽에서 지지대(132)의 주변까지 경사면을 가지고 있고, 하부가열수단(128)은 하부 돔(126)의 하부에 설치된다. 하부 돔(126)의 하부는 내부영역(140)과 외부영역(142)으로 구분되고, 내부영역(140)에 제 1 하부가열장치(162)와 외부영역(142)에 제 2 하부가열장치(162)가 설치된다. 제 1 하부가열장치(162)는 지지대(132)를 중심으로 내부영역(40)에서 방사선으로 배치된 다수의 제 1 램프(144)와 다수의 제 1 램프(144)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 1 반사판(146)을 포함한다. 제 2 하부가열장치(164)는 지지대(132)를 중심으로 외부영역(164)에 방사선으로 배치되는 다수의 제 2 램프(148)와 다수의 제 2 램프(148)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 2 반사판(150)을 포함한다. The lower dome 126 has an inclined surface from the outer periphery of the chamber 112 to the periphery of the supporter 132 and the lower heating means 128 is installed below the lower dome 126. The lower portion of the lower dome 126 is divided into an inner region 140 and an outer region 142 and a first lower heating apparatus 162 is provided in the inner region 140 and a second lower heating apparatus 162 are installed. The first lower heater 162 is installed on the lower and outer sides of the plurality of first lamps 144 and the plurality of first lamps 144 disposed radially in the inner region 40 about the support platform 132, And a first reflector 146 that reflects light. The second lower heating device 164 is installed on the lower and outer sides of the plurality of second lamps 148 and the plurality of second lamps 148 disposed in the outer region 164 by radiation around the support platform 132, And a second reflector 150 that reflects light.

내부영역(140)은 지지대(132)를 지나는 수직선 및 수평선에 의해 4 개의 서브내부영역으로 분할하여, 각각의 서브내부영역에 제 1 램프(144) 및 제 1 반사판(146)을 배치시키고, 외부영역(142)은 지지대(132)를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 8 개의 서브외부영역으로 분할하여, 각각의 외부영역에 제 2 램 프(148) 및 제 2 반사판(150)을 배치시킨다. 내부영역(140) 및 외부영역(142)의 분할영역은 필요에 의해 조정이 가능하다. 다수의 제 1 및 제 2 램프(144, 148)는 복사열을 방출하는 할로겐 램프를 사용한다. 제 1 및 제 2 반사판(146, 150)은 반사효율 및 내부식성이 높은 금속 예를 들면 알루미늄 및 스테인레스 스틸을 표면처리하여 사용한다. The inner region 140 is divided into four sub-inner regions by a vertical line and a horizontal line passing through the supporter 132 to arrange the first lamp 144 and the first reflector 146 in each sub- The region 142 is divided into eight sub-outer regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through the supporter 132, and the second lamps 148 and the second reflector 150 are disposed in the respective outer regions. The divided areas of the inner area 140 and the outer area 142 can be adjusted as needed. A plurality of first and second lamps 144 and 148 use halogen lamps emitting radiant heat. The first and second reflectors 146 and 150 are made of metal having high reflection efficiency and high corrosion resistance, for example, aluminum and stainless steel.

다수의 제 1 및 제 2 램프(144, 148)는 하부 돔(126)과 인접하고 일정간격을 유지하면서 배치되기 때문에, 기판안치대(120)와 다수의 제 1 및 제 2 램프(144, 148) 사이의 간격은 기판안치대(120)의 위치에 따라 서로 다르다. 도 4와 같은 본 발명의 제 1 실시예의 기판처리장치(110)에서, 기판안치대(120)와 다수의 제 1 램프(144) 사이의 간격은 기판안치대(120)와 다수의 제 2 램프(148) 사이의 간격보다 크다. 제 1 및 제 2 반사판(146, 150)은 냉각을 위한 냉매가 유동할 수 있는 냉각유로(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. Since the first and second lamps 144 and 148 are disposed adjacent to and spaced apart from the lower dome 126, the substrate holder 120 and the plurality of first and second lamps 144 and 148 Are different from each other depending on the position of the substrate table 120. In the substrate processing apparatus 110 of the first embodiment of the present invention as shown in FIG. 4, the interval between the substrate pedestal 120 and the plurality of first lamps 144 is larger than the distance between the substrate pedestal 120 and the plurality of second ramps 144. [ (148). The first and second reflectors 146 and 150 may include a cooling channel (not shown) through which a coolant for cooling may flow.

도 4에서 사용하는 기판처리장치(110)에서, 외부영역(142)에 설치되는 다수의 제 2 램프(148)와 에지 링(130)의 간격은 180mm정도이고, 다수의 제 2 램프(148)과 기판안치대(120)의 간격은 270mm정도이다. 종래기술의 도 2-3 및 표 1에서 설명한 바와 같이, 기판안치대(120)의 중심부는 열축적이 지속되는 상태이고, 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)은 열손실이 지속되는 상태이다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판처리장치(110)에서, 기판안치대(120)과 에 지 링(130)의 열손실을 보상하기 위하여, 다수의 제 2 램프(148)의 각각의 상부에 광학렌즈로써 집광렌즈(160)를 설치한다. 집광렌즈(160)는 내열성을 가지는 석영재질의 볼록렌즈를 사용한다. 다수의 제 2 램프(148)의 출사광은 집광렌즈(160)를 통과하면서 굴절되고, 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)에서 집중된다. 4, the distance between the second lamps 148 and the edge ring 130 provided in the outer region 142 is about 180 mm, and the number of the second lamps 148 is about 180 mm. And the substrate table 120 is about 270 mm. As shown in Figs. 2-3 and Table 1 of the related art, the central portion of the substrate platform 120 is in a state where heat accumulation is continued, and the outer frame portion of the substrate platform 120 and the edge ring 130 are heat- This is a persistent state. Accordingly, in the substrate processing apparatus 110 according to the first embodiment of the present invention, in order to compensate for the heat loss of the substrate pedestal 120 and the edge ring 130, each of the plurality of second ramps 148 A condenser lens 160 is provided as an optical lens on an upper portion of the condenser lens 160. The condenser lens 160 uses a quartz convex lens having heat resistance. The outgoing light of the plurality of second lamps 148 is refracted while passing through the condenser lens 160 and concentrated at the outer frame of the substrate bench 120 and at the edge ring 130.

집광렌즈(160)는 제 2 램프(148)에서 출사되는 광을 집속시키는 지점이 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)에 위치하도록 정렬시킨다. 집광렌즈(160)에 의해, 다수의 제 2 램프(148)에서 출사되는 광의 손실을 최소화하고, 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)에 집중할 수 있기 때문에, 기판안치대(120)의 중심부 및 외곽부의 온도차이를 보상할 수 있다.The condensing lens 160 aligns the point where the light emitted from the second lamp 148 is focused so as to be positioned on the outer edge of the substrate stand 120 and the edge ring 130. The condenser lens 160 can minimize the loss of light emitted from the plurality of second lamps 148 and concentrate on the outer frame portion of the substrate carrying platform 120 and the edge ring 130. Therefore, 120 can be compensated for.

도 5a 및 도 5b는 집광렌즈(160)가 설치된 제 2 하부가열장치(164)의 단면도이다. 제 2 하부가열장치(164)는 제 2 램프(148), 제 2 램프(148)에서 출사되는 광을 반사하는 제 2 반사판(150), 제 2 램프(148)의 상부에 설치되는 집광렌즈(160), 및 집광렌즈(160)의 고도제어수단(166)으로 구성된다. 고도제어수단(166)은 집광렌즈(160)를 지지하는 렌즈 지지대(168)과 렌즈 지지대(168)를 상하로 이동시키는 고도조절기(170)로 구성된다. 렌즈 지지대(168)의 일 측면에는 도 6에서 도시한 바와 같이, 톱니 형상의 다수의 랙(rack)(172)이 형성되고, 고도조절기(170)의 단부에는 다수의 랙(172)에 삽입되어 렌즈 지지대(168)를 상하로 이동시킬 수 있는 돌출부와 같은 다수의 유니언(union)(174)이 설치된다. 5A and 5B are sectional views of a second lower heating apparatus 164 provided with a condenser lens 160. Fig. The second lower heating apparatus 164 includes a second lamp 148, a second reflector 150 for reflecting the light emitted from the second lamp 148, a condenser lens 160, and an altitude control means 166 of the condenser lens 160. The altitude control means 166 comprises a lens support 168 for supporting the condenser lens 160 and an altitude controller 170 for moving the lens support 168 up and down. As shown in FIG. 6, a plurality of serrated racks 172 are formed on one side of the lens support 168, and a plurality of racks 172 are inserted into the ends of the height adjuster 170 A plurality of unions 174 such as protrusions capable of moving the lens support 168 up and down are provided.

고도조절기(170)는 원통형상의 봉으로 구성되고, 제 2 반사판(150)의 측면을 관통하여, 단부에 설치되어 있는 다수의 유니언(174)이 고도조절기(170)의 다수의 랙(172)과 결합되어 있다. 따라서, 고도조절기(170)의 회전에 의해, 렌즈 지지대(168)를 상부 또는 하부로 이동시키면서, 집광렌즈(160)의 각도를 조정할 수 있다. 집광렌즈(160)는 도 7과 같이, 8 개로 분할된 서브외부영역의 각각에 설치되며, 하나의 집광렌즈(160)는 하나의 서브외부영역을 모두 커버할 수 있는 크기를 가진다. 대략적으로, 집광렌즈(160)는 하나의 서브외부영역과 동일한 형상으로 형성되며, 8 개의 집광렌즈(160)에 의해 외부영역 전체를 커버한다. 각각의 집광렌즈(160)에는 독립적인 고도제어수단(166)을 구비하고 있어, 독립적인 각도 조절이 가능하다.The height adjuster 170 is formed of a cylindrical bar and has a plurality of unions 174 provided at the ends of the second reflector 150 through the side surfaces of the second reflector 150, Lt; / RTI > Therefore, by rotating the height adjuster 170, the angle of the condenser lens 160 can be adjusted while moving the lens support 168 to the upper or lower position. As shown in FIG. 7, the condenser lens 160 is installed in each of the sub-outer regions divided into eight, and one condenser lens 160 has a size capable of covering one sub-outer region. In general, the condenser lens 160 is formed in the same shape as one sub-outer region and covers the entire outer region by eight condenser lenses 160. Each of the condenser lenses 160 is provided with independent altitude control means 166, so that independent angle adjustment is possible.

집광렌즈(160)의 외측은 제 2 반사판(150)의 외측면 상부에 의해 각도조절이 가능할 정도의 유동성을 가지고 결합되어 지지되고, 집광렌즈(160)의 내측은 렌즈 지지대(168)에 의해 지지된다. 집광렌즈(160)의 내측과 렌지 지지대(168)는 각도 조절이 가능할 정도의 유동성을 가지고 결합된다. 고도제어수단(166)에 의해 집광렌즈(160)의 각도가 변경되고, 광이 집속되는 위치가 변화한다. 따라서, 기판안치대(120)에서 열손실이 발생하는 부분에 집중적으로 온도를 상승시킬 수 있다. 또한, 집광렌즈(160)는 탈착이 가능하게 설치되어 있어, 필요에 따라, 장착 또는 제거하여 기판처리공정을 진행할 수 있다. The inner side of the condenser lens 160 is supported by the lens support frame 168 so that the inner side of the condenser lens 160 is supported by the lens support frame 168. [ do. The inside of the condenser lens 160 and the stationary stand 168 are coupled with fluidity enough to adjust the angle. The angle of the condenser lens 160 is changed by the altitude control means 166, and the position where the light is focused changes. Therefore, it is possible to intensively raise the temperature at a portion where heat loss occurs in the substrate table 120. Further, the condenser lens 160 is provided so as to be detachable, and the substrate processing process can be carried out by attaching or removing the condenser lens 160 as required.

도 5a는 집광렌즈(166)의 각도조절을 하지 않은 상태이고, 도 5b는 제 2 램프(148)에서 출사된 광을 기판안치대(120) 및 에지 링(130)으로 집속시키기 위하여 집광렌즈(166)의 각도를 조절한 상태이다. 본 발명에서, 기판안치대(120)과 집광렌즈(166) 사이의 각도를 기준으로, 집광렌즈(166)의 각도조절범위는 0 내지 45도 정도이다. 집광렌즈(166)의 각도가 0인 경우는 도 5a와 같이, 집광렌즈(166)의 고도를 조절하지 않아, 집광렌즈(166)과 기판안치대(120)이 평행한 상태이고, 집광렌즈(166)의 각도를 조정한 경우는 도 5b와 같이, 집광렌즈(166)이 챔버(112)의 내측으로 기울어져 있는 상태이다.5A is a state in which the angle of the condenser lens 166 is not adjusted and FIG. 5B shows a state in which the light emitted from the second lamp 148 is condensed by the condenser lens 120 and the edge ring 130 166 are adjusted. In the present invention, the angle adjustment range of the condenser lens 166 is about 0 to 45 degrees based on the angle between the substrate holder 120 and the condenser lens 166. [ When the angle of the condenser lens 166 is 0, the height of the condenser lens 166 is not adjusted as shown in FIG. 5A, so that the condenser lens 166 and the substrate holder 120 are in parallel, 166 is adjusted, the condenser lens 166 is inclined to the inside of the chamber 112 as shown in FIG. 5B.

제 2 Second 실시예Example

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가열장치의 평면도이다. FIG. 8 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a plan view of a heating apparatus according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 기판안치대의 중앙영역에서 열축적이 되지 않도록 램프로부터 출사되는 광을 분산시키는 광확산렌즈를 설치하여, 기판안치대의 온도분포를 균일하게 한다는 점에 차이가 있다. 본 발명의 제 2 실시예에서는 제 1 실시에와 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 사용한다. The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that a light diffusing lens for dispersing light emitted from a lamp is provided so as to prevent heat accumulation in the central region of the substrate stand, There is a difference. In the second embodiment of the present invention, the same reference numerals are used for the same components as in the first embodiment.

본 발명의 제 2 실시예는 제 1 실시예와 유사하게, 도 8과 같이, 반도체소자를 제조하기 위하여 사용되는 기판처리장치(110)는 반응공간을 제공하는 챔 버(112), 챔버(112)의 측면에 설치되며 기판(114)을 출입시키는 게이트 밸브(gate valve)(116), 챔버(112) 내부의 기체를 배출하는 배출구(118), 기판(114)이 안치되는 기판안치대(120), 기판안치대(120)의 외주연을 따라 설치되는 에지 링(edge ring)(130) 및 챔버(112)의 상부 및 하부에 설치되며 기판(114)을 가열하기 위한 상부 및 하부가열수단(122, 128)으로 구성된다. 8, a substrate processing apparatus 110 used for manufacturing a semiconductor device includes a chamber 112 for providing a reaction space, a chamber 112 A gate valve 116 installed on the side of the substrate 114 for discharging the substrate 114 and an outlet 118 for discharging the gas inside the chamber 112, a substrate table 120 on which the substrate 114 is placed, An edge ring 130 installed along the outer periphery of the substrate table 120 and upper and lower heating means installed at upper and lower portions of the chamber 112 for heating the substrate 114 122, and 128, respectively.

챔버(112)는 상부영역과 상부영역과 결합하는 하부영역으로 구성한다. 상부영역은 곡면을 가진 상부 돔(upper dome)(124)으로 구성되고, 하부영역은 챔버(112)의 외곽에서 중심부로 경사를 가지는 하부 돔(lower dome)(126)으로 구성된다. 기판처리장치(110)에는 기판안치대(114)를 지지하고 승하강 및 회전시키기 위한 지지대(132)와, 지지대(130)를 구동시키기 위한 실린더 및 모터 등을 포함하는 구동장치(134)가 설치된다. 지지대(132)는 기판안치대(114)의 중앙을 지지하는 중앙지지대(136)와 기판안치대(114)의 주변부를 지지하는 다수의 주변지지대(138)를 포함한다. The chamber 112 consists of an upper region and a lower region that engages the upper region. The upper region is composed of an upper dome 124 having a curved surface and the lower region is composed of a lower dome 126 having an inclination from the outer periphery of the chamber 112 to the central portion. The substrate processing apparatus 110 is provided with a support table 132 for supporting the substrate table 114 and lifting and lowering the substrate table 114 and a drive device 134 including a cylinder and a motor for driving the support table 130 do. The support base 132 includes a central support 136 supporting the center of the substrate table 114 and a plurality of peripheral supports 138 supporting the periphery of the substrate table 114.

하부 돔(126)은 챔버(112)의 외곽에서 지지대(132)의 주변까지 경사면을 가지고 있고, 하부가열수단(128)은 하부 돔(126)의 하부에 설치된다. 하부 돔(126)의 하부는 내부영역(140)과 외부영역(142)으로 구분되고, 내부영역(140)에 제 1 하부가열장치(162)와 외부영역(142)에 제 2 하부가열장치(162)가 설치된다. 제 1 하부가열장치(162)는 지지대(132)를 중심으로 내부영역(140)에서 방사선으로 배치된 다수의 제 1 램프(144)와 다수의 제 1 램프(144)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 1 반사판(146)을 포함한다. 제 2 하부가열장치(164)는 지지대(132)를 중심으로 외부영역(142)에 방사선으로 배치되는 다수의 제 2 램프(148)와 다수의 제 2 램프(148)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 2 반사판(150)을 포함한다. The lower dome 126 has an inclined surface from the outer periphery of the chamber 112 to the periphery of the supporter 132 and the lower heating means 128 is installed below the lower dome 126. The lower portion of the lower dome 126 is divided into an inner region 140 and an outer region 142 and a first lower heating apparatus 162 is provided in the inner region 140 and a second lower heating apparatus 162 are installed. The first lower heater 162 is installed on the lower and outer sides of the first lamps 144 and a plurality of the first lamps 144 disposed in the inner region 140 with radiation around the support 132, And a first reflector 146 that reflects light. The second lower heating apparatus 164 is installed on the lower and outer sides of the plurality of second lamps 148 and the plurality of second lamps 148 disposed in the outer region 142 by radiation around the support base 132, And a second reflector 150 that reflects light.

내부영역(140)은 지지대(132)를 지나는 수직선 및 수평선에 의해 4 개의 서브내부영역으로 분할하여, 각각의 서브내부영역에 제 1 램프(144) 및 제 1 반사판(146)을 배치시키고, 외부영역(142)은 지지대(132)를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 8 개의 서브외부영역으로 분할하여, 각각의 외부영역에 제 2 램프(148) 및 제 2 반사판(150)을 배치시킨다. 내부영역(140) 및 외부영역(142)의 분할영역의 개수는 필요에 의해 가감이 가능하다. The inner region 140 is divided into four sub-inner regions by a vertical line and a horizontal line passing through the supporter 132 to arrange the first lamp 144 and the first reflector 146 in each sub- The region 142 is divided into eight sub-outer regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through the support member 132, and the second lamp 148 and the second reflector 150 are disposed in the respective outer regions. The number of the divided areas of the inner area 140 and the outer area 142 can be added or subtracted as needed.

도 8에서 사용하는 기판처리장치(110)에서, 외부영역(142)에 설치되는 다수의 제 2 램프(148)와 에지 링(130)의 간격은 180mm정도이고, 다수의 제 2 램프(148)과 기판안치대(120)의 간격은 270mm정도이다. 종래기술의 도 2-3 및 표 1에서 설명한 바와 같이, 기판안치대(120)의 중심부는 열축적이 지속되고, 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)은 열손실이 지속되는 상태이다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치(110)에서, 기판안치대(120)의 중앙영역의 열축적을 분산시키기 위하여, 다수의 제 1 램프(144)의 각각의 상부에 광학렌즈로써 광확산렌즈(190)를 설치한다. 광확산렌즈(190)는 내열성을 가지는 석영재질의 오목렌즈를 사용한다. 다수의 제 1 램프(144)의 출사광은 광확산렌즈(190)를 통과하면서 굴절되고, 광확산렌즈(190)를 설치하지 않았을 때와 비교하여 기판안치대(120)의 외곽부까지 확산된다. 8, the interval between the plurality of second lamps 148 provided in the outer region 142 and the edge ring 130 is about 180 mm, and the number of the second lamps 148 is about 180 mm. And the substrate table 120 is about 270 mm. As shown in Figs. 2-3 and Table 1 of the prior art, the central portion of the substrate table 120 continues to accumulate heat, and the outer circumferential portion of the substrate table 120 and the edge ring 130 have a constant heat loss . Therefore, in the substrate processing apparatus 110 according to the second embodiment of the present invention, in order to disperse the heat accumulation in the central region of the substrate stand 120, A light diffusing lens 190 is provided as a lens. The light diffusion lens 190 uses a quartz concave lens having heat resistance. The outgoing light of the plurality of first lamps 144 is refracted while passing through the light diffusing lens 190 and diffused to the outer frame portion of the substrate stand 120 in comparison with the case where the light diffusing lens 190 is not provided .

광확산렌즈(190)는 제 1 램프(144)에서 출사되는 광을 확산시키는 영역을 가능하면 기판안치대(120)의 외곽부의 많은 부분을 포함시킬 수 있도록 정렬시킨다. 광확산렌즈(190)에 의해, 다수의 제 1 램프(144)에서 출사되는 광이 기판안치대(120)의 중앙영역에 집중되지 않고, 주변부로 확산될 수 있기 때문에, 기판안치대(120)의 중심부 및 외곽부의 온도차이를 보상할 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에서 사용되는 광확산렌즈(190)의 고도제어장치는 제 1 실시예와 동일한 형태를 사용한다. The light diffusing lens 190 aligns the region for diffusing the light emitted from the first lamp 144 so as to include a large portion of the outer periphery of the substrate stand 120 if possible. Since the light emitted from the plurality of first lamps 144 can be diffused to the peripheral portion without being concentrated in the central region of the substrate pedestal 120 by the light diffusion lens 190, It is possible to compensate for the temperature difference between the central portion and the outer peripheral portion. The elevation control device of the light diffusion lens 190 used in the second embodiment of the present invention uses the same configuration as that of the first embodiment.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 집광렌즈(160)는 4 개로 분할된 서브내부영역에 각각에 설치되며, 하나의 광확산렌즈(190)는 하나의 서브내부영역을 모두 커버할 수 있는 크기를 가진다. 대략적으로, 광확산렌즈(190)은 하나의 서브내부영역과 동일한 형상으로 형성되며, 4 개의 광확산렌즈(190)는 내부영역 전체를 커버한다. 각각의 광확산렌즈(190)에는 본 발명의 제 1 실시예와 같은 독립적인 고도제어수단(166)을 구비하고 있어, 독립적인 각도 조절이 가능하다. 또한, 광확산렌즈(190)는 탈착이 가능하게 설치되어 있어, 필요에 따라, 장착 또는 제거하여 기판처리공정을 진행할 수 있다. 9, the condenser lens 160 according to the second embodiment of the present invention is installed in each of sub-inner regions divided into four, and one light diffusion lens 190 has a size capable of covering one sub- . Roughly, the light diffusion lens 190 is formed in the same shape as one sub-inner region, and the four light diffusion lenses 190 cover the entire inner region. Each of the light diffusing lenses 190 is provided with an independent altitude control means 166 as in the first embodiment of the present invention so that independent angle adjustment is possible. Further, the light diffusion lens 190 is provided so as to be detachable, and the substrate processing step can be carried out by attaching or removing it, if necessary.

제 3 Third 실시예Example

도 10은 본 발명의 제 3 실시예의 기판처리장치의 개략도이고, 도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가열장치의 평면도이다. FIG. 10 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a plan view of a heating apparatus according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제 3 실시예는 기판안치대의 외곽영역을 가열시키는 램프 상에 열손실을 보상하도록 램프로부터 출사되는 광을 집광시키는 집광렌즈를 설치하고, 기판안치대의 중앙영역을 가열시키는 램프 상에 광을 분산시키는 광확산렌즈를 설치하여, 기판안치대의 온도분포를 균일하게 한다는 점이 특징이다. 본 발명의 제 3 실시예에서는 제 1 및 제 2 실시에와 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 사용한다. A third embodiment of the present invention provides a condenser lens for condensing light emitted from a lamp so as to compensate heat loss on a lamp for heating an outer region of a substrate bench band, And a temperature distribution of the substrate stand is made uniform. In the third embodiment of the present invention, the same reference numerals are used for the same components as in the first and second embodiments.

본 발명의 제 3 실시예는 제 1 실시예와 유사하게, 도 10과 같이, 반도체소자를 제조하기 위하여 사용되는 기판처리장치(110)는 반응공간을 제공하는 챔버(112), 챔버(112)의 측면에 설치되며 기판(114)을 출입시키는 게이트 밸브(gate valve)(116), 챔버(112) 내부의 기체를 배출하는 배출구(118), 기판(114)이 안치되는 기판안치대(120), 기판안치대(120)의 외주연을 따라 설치되는 에지 링(edge ring)(130) 및 챔버(112)의 상부 및 하부에 설치되며 기판(114)을 가열하기 위한 상부 및 하부가열수단(122, 128)으로 구성된다. 10, a substrate processing apparatus 110 used for manufacturing a semiconductor device includes a chamber 112 for providing a reaction space, a chamber 112, A gate valve 116 installed on the side of the substrate 114 for discharging the substrate 114 and a discharge port 118 for discharging the gas inside the chamber 112, a substrate table 120 on which the substrate 114 is placed, An edge ring 130 installed along the outer periphery of the substrate mounting table 120 and upper and lower heating means 122 for heating the substrate 114 , 128).

챔버(112)는 상부영역과 상부영역과 결합하는 하부영역으로 구성한다. 상부 영역은 곡면을 가진 상부 돔(upper dome)(124)으로 구성되고, 하부영역은 챔버(112)의 외곽에서 중심부로 경사를 가지는 하부 돔(lower dome)(126)으로 구성된다. 기판처리장치(110)에는 기판안치대(114)를 지지하고 승하강 및 회전시키기 위한 지지대(132)와, 지지대(130)를 구동시키기 위한 실린더 및 모터 등을 포함하는 구동장치(134)가 설치된다. 지지대(132)는 기판안치대(114)의 중앙을 지지하는 중앙지지대(136)와 기판안치대(114)의 주변부를 지지하는 다수의 주변지지대(138)를 포함한다. The chamber 112 consists of an upper region and a lower region that engages the upper region. The upper region is composed of an upper dome 124 having a curved surface and the lower region is composed of a lower dome 126 having an inclination from the outer periphery of the chamber 112 to the central portion. The substrate processing apparatus 110 is provided with a support table 132 for supporting the substrate table 114 and lifting and lowering the substrate table 114 and a drive device 134 including a cylinder and a motor for driving the support table 130 do. The support base 132 includes a central support 136 supporting the center of the substrate table 114 and a plurality of peripheral supports 138 supporting the periphery of the substrate table 114.

하부 돔(126)은 챔버(112)의 외곽에서 지지대(132)의 주변까지 경사면을 가지고 있고, 하부가열수단(128)은 하부 돔(126)의 하부에 설치된다. 하부 돔(126)의 하부는 내부영역(140)과 외부영역(142)으로 구분되고, 내부영역(140)에 제 1 하부가열장치(162)와 외부영역(142)에 제 2 하부가열장치(162)가 설치된다. 제 1 하부가열장치(162)는 지지대(132)를 중심으로 내부영역(140)에서 방사선으로 배치된 다수의 제 1 램프(144)와 다수의 제 1 램프(144)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 1 반사판(146)을 포함한다. 제 2 하부가열장치(164)는 지지대(132)를 중심으로 외부영역(164)에 방사선으로 배치되는 다수의 제 2 램프(148)와 다수의 제 2 램프(148)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 2 반사판(150)을 포함한다. The lower dome 126 has an inclined surface from the outer periphery of the chamber 112 to the periphery of the supporter 132 and the lower heating means 128 is installed below the lower dome 126. The lower portion of the lower dome 126 is divided into an inner region 140 and an outer region 142 and a first lower heating apparatus 162 is provided in the inner region 140 and a second lower heating apparatus 162 are installed. The first lower heater 162 is installed on the lower and outer sides of the first lamps 144 and a plurality of the first lamps 144 disposed in the inner region 140 with radiation around the support 132, And a first reflector 146 that reflects light. The second lower heating device 164 is installed on the lower and outer sides of the plurality of second lamps 148 and the plurality of second lamps 148 disposed in the outer region 164 by radiation around the support platform 132, And a second reflector 150 that reflects light.

내부영역(140)은 지지대(132)를 지나는 수직선 및 수평선에 의해 4 개의 서브내부영역으로 분할하여, 각각의 서브내부영역에 제 1 램프(144) 및 제 1 반사 판(146)을 배치시키고, 외부영역(142)은 지지대(132)를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 8 개의 서브외부영역으로 분할하여, 각각의 외부영역에 제 2 램프(148) 및 제 2 반사판(150)을 배치시킨다. 내부영역(140) 및 외부영역(142)의 분할영역의 개수는 필요에 의해 가감이 가능하다. The inner region 140 is divided into four sub-inner regions by vertical lines and horizontal lines passing through the supports 132, and the first lamp 144 and the first reflector 146 are disposed in each sub- The outer region 142 is divided into eight sub-outer regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through the supporter 132, and the second lamp 148 and the second reflector 150 are disposed in the respective outer regions. The number of the divided areas of the inner area 140 and the outer area 142 can be added or subtracted as needed.

도 10에서 사용하는 기판처리장치(110)에서, 외부영역(142)에 설치되는 다수의 제 2 램프(148)와 에지 링(130)의 간격은 180mm정도이고, 다수의 제 2 램프(148)과 기판안치대(120)의 간격은 270mm정도이다. 종래기술의 도 2-3 및 표 1에서 설명한 바와 같이, 기판안치대(120)의 중심부는 열축적이 지속되고, 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)은 열손실이 지속되는 상태이다. 따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판처리장치(110)에서, 기판안치대(120)의 중앙영역의 열축적을 분산시키기 위하여, 다수의 제 1 램프(144)의 각각의 상부에 광학렌즈로써 광확산렌즈(190)를 설치하고, 기판안치대(120)의 외곽영역과 에지 링(130)의 열손실을 보상하기, 다수의 제 2 램프(148)의 각각의 상부에 광학렌즈로써 집광렌즈(160)를 설치한다. 10, the interval between the second lamps 148 and the edge ring 130 provided in the outer region 142 is about 180 mm, and the number of the second lamps 148 is about 180 mm. And the substrate table 120 is about 270 mm. As shown in Figs. 2-3 and Table 1 of the prior art, the central portion of the substrate table 120 continues to accumulate heat, and the outer circumferential portion of the substrate table 120 and the edge ring 130 have a constant heat loss . Therefore, in the substrate processing apparatus 110 according to the third embodiment of the present invention, in order to disperse the heat accumulation in the central region of the substrate stand 120, A light diffusing lens 190 is provided as a lens to compensate for the heat loss of the edge ring 130 and the outer peripheral region of the substrate pedestal 120. In the upper part of each of the plurality of second lamps 148, A condenser lens 160 is installed.

집광렌즈(160) 및 광확산렌즈(190)는 각각 내열성을 가지는 석영재질의 볼록렌즈 및 오목렌즈를 사용한다. 다수의 제 1 램프(144)의 출사광은 광확산렌즈(190)를 통과하면서 굴절되고, 광확산렌즈(190)를 설치하지 않았을 때와 비교하여 기판안치대(120)의 외곽부까지 확산된다. 다수의 제 2 램프(148)의 출사광은 집광렌 즈(160)를 통과하면서 굴절되고, 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)에서 집중된다. 광확산렌즈(190)는 제 1 램프(144)에서 출사되는 광을 확산시키는 영역을 가능하면 기판안치대(120)의 외곽부의 많은 부분을 포함시킬 수 있도록 정렬시킨다. The condenser lens 160 and the light diffusing lens 190 each use a quartz convex lens and a concave lens having heat resistance. The outgoing light of the plurality of first lamps 144 is refracted while passing through the light diffusing lens 190 and diffused to the outer frame portion of the substrate stand 120 in comparison with the case where the light diffusing lens 190 is not provided . The outgoing light of the plurality of second lamps 148 is refracted while passing through the light collecting lens 160 and concentrated at the outer frame of the substrate carrying platform 120 and the edge ring 130. The light diffusing lens 190 aligns the region for diffusing the light emitted from the first lamp 144 so as to include a large portion of the outer periphery of the substrate stand 120 if possible.

광확산렌즈(190)에 의해, 다수의 제 1 램프(144)에서 출사되는 광이 기판안치대(120)의 중앙영역에 집중되지 않고, 주변부로 확산될 수 있고, 집광렌즈(160)에 의해, 다수의 제 2 램프(148)에서 출사되는 광이 기판안치대(120)의 외곽영역에 집중되기 때문에, 기판안치대(120)의 중심부 및 외곽부가 균일한 온도분포를 유지할 수 있다. 집광렌즈(160) 및 광확산렌즈(190)의 고도제어장치는 제 1 실시예와 동일한 형태를 사용한다. The light emitted from the plurality of first lamps 144 can be diffused to the peripheral portion without being concentrated in the central region of the substrate bench 120 by the light diffusing lens 190, Since the light emitted from the plurality of second lamps 148 is concentrated on the outer peripheral region of the substrate pedestal 120, the central portion and the outer peripheral portion of the substrate pedestal 120 can maintain a uniform temperature distribution. The height control device of the condenser lens 160 and the light diffusion lens 190 uses the same configuration as that of the first embodiment.

도 11과 같이, 본 발명의 제 3 실시예의 광확산렌즈(190)는 4 개로 분할된 서브내부영역에 각각 설치되며, 하나의 광확산렌즈(190)는 하나의 서브내부영역을 모두 커버할 수 있는 크기를 가진다. 대략적으로, 광확산렌즈(190)는 하나의 서브내부영역과 동일한 형상으로 형성되며, 4 개의 광확산렌즈(190)는 내부영역 전체를 커버한다. 집광렌즈(160)는 8 개로 분할된 서브외부영역에 각각 설치되며, 하나의 집광렌즈(160)는 하나의 서브외부영역을 모두 커버할 수 있는 크기를 가진다. 대략적으로, 집광렌즈(160)는 하나의 서브외부영역과 동일한 형상으로 형성되며, 8 개의 집광렌즈(160)는 외부영역 전체를 커버한다. 각각의 집광렌즈(160) 및 광확산렌즈(190)에는 독립적인 고도제어수단(166)이 구비되어 독립적인 각도 조절이 가능하다. 또한, 집광렌즈(160) 및 광확산렌즈(190)는 탈착이 가능하게 설치되어 있어, 필요에 따라, 장착 또는 제거하여 기판처리공정을 진행할 수 있다. As shown in FIG. 11, the optical diffusion lens 190 of the third embodiment of the present invention is installed in each of four divided sub-areas, and one optical diffusion lens 190 covers one sub- It has a size. Roughly, the light diffusion lens 190 is formed in the same shape as one sub-inner region, and the four light diffusion lenses 190 cover the entire inner region. The condenser lens 160 is installed in each of the sub-outer regions divided into eight, and one condenser lens 160 is sized to cover one sub-outer region. Roughly, the condenser lens 160 is formed in the same shape as one sub-outer region, and the eight condenser lenses 160 cover the entire outer region. Independent altitude control means 166 are provided in each of the condenser lens 160 and the light diffusing lens 190 to independently adjust the angle. Further, the condenser lens 160 and the light diffusion lens 190 are provided so as to be detachable, and the substrate processing process can be carried out by attaching or removing the condenser lens 160 and the light diffusion lens 190 as necessary.

제 4 Fourth 실시예Example

도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다. 12 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 제 4 실시예는 제 1 내지 제 3 실시예와 다르게, 챔버(112)의 하부를 경사를 가진 하부 돔(126)을 사용하지 않고, 평면으로 형성한다는 점이다. 도 12와 같이, 챔버(112)의 하부를 평면으로 형성하면, 하부가열장치에서 사용하는 램프와 기판안치대의 간격의 편차가 제 1 내지 제 3 실시예의 기판처리장치보다 크지 않기 때문에, 기판안치대의 온도를 균일하게 유지할 수 있다. 본 발명의 제 4 실시예에서는 제 1 내지 제 3 실시예와 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 사용한다. The fourth embodiment of the present invention differs from the first to third embodiments in that the lower portion of the chamber 112 is formed in a flat shape without using a lower dome 126 having a slope. 12, when the lower portion of the chamber 112 is formed in a plane, the deviation of the distance between the lamp and the substrate stand for use in the lower heating apparatus is not larger than that of the substrate processing apparatuses of the first to third embodiments, The temperature can be kept uniform. In the fourth embodiment of the present invention, the same reference numerals are used for the same components as those in the first to third embodiments.

도 12와 같이, 반도체소자를 제조하기 위하여 사용되는 기판처리장치(110)는 반응공간을 제공하는 챔버(112), 챔버(112)의 측면에 설치되며 기판(114)을 출입시키는 게이트 밸브(gate valve)(116), 챔버(112) 내부의 기체를 배출하는 배출구(118), 기판(114)이 안치되는 기판안치대(120), 기판안치대(120)의 외주연을 따라 설치되는 에지 링(edge ring)(130) 및 챔버(112)의 상부 및 하부에 설치되며 기 판(114)을 가열하기 위한 상부 및 하부가열수단(122, 128)으로 구성된다. 12, a substrate processing apparatus 110 used for manufacturing a semiconductor device includes a chamber 112 for providing a reaction space, a gate valve (gate an exhaust port 118 for discharging the gas inside the chamber 112, a substrate table 120 on which the substrate 114 is placed, an edge ring 120 installed along the outer circumference of the substrate table 120, an edge ring 130 and upper and lower heating means 122 and 128 installed at upper and lower portions of the chamber 112 for heating the substrate plate 114.

챔버(112)는 상부영역과 상부영역과 결합하는 하부영역으로 구성한다. 상부영역은 곡면을 가진 돔(upper dome)(172)으로 구성되고, 하부영역은 평탄한 저면을 가지는 본체(174)로, 돔(172)와 본체(174)는 빛이 투과할 수 있는 투명재질의 석영(quartz)으로 제작한다. 챔버(112)의 내부를 공정이 가능한 고온으로 유지하기 위하여, 챔버(112)의 상부에는 상부가열수단(122)로써 RF 전극(도시하지 않음)을 포함하는 벨자 히터(belljar heater)을 설치하고, 챔버(112)의 하부에는 하부가열수단(128)로써 램프 히터(lamp heater) 및 반사판을 설치한다. The chamber 112 consists of an upper region and a lower region that engages the upper region. The upper region is composed of a curved upper dome 172 and the lower region is a body 174 having a flat bottom and the dome 172 and the body 174 are made of a transparent material It is made of quartz. A bell jar heater including an RF electrode (not shown) as an upper heating means 122 is installed at an upper portion of the chamber 112 in order to maintain the inside of the chamber 112 at a high- A lamp heater and a reflector are provided as a lower heating means 128 at a lower portion of the chamber 112.

본체(174)는 평탄한 저면을 가지고 있으며, 본체(174)의 하부를 내부영역(140)과 외부영역(142)로 구분하여 하부가열수단(128)을 설치한다. 본체(174)의 하부는 내부영역(140)과 외부영역(142)으로 구분되고, 내부영역(140)에 제 1 하부가열장치(162)와 외부영역(142)에 제 2 하부가열장치(164)가 설치된다. 제 1 하부가열장치(162)는 지지대(132)를 중심으로 내부영역(40)에서 방사선으로 배치된 다수의 제 1 램프(144)와 다수의 제 1 램프(144)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 1 반사판(146)을 포함한다. 제 2 하부가열장치(164)는 지지대(132)를 중심으로 외부영역(164)에 방사선으로 배치되는 다수의 제 2 램프(148)와 다수의 제 2 램프(148)의 하부 및 외측면에 설치되는 제 2 반사판(150)을 포함한다. The main body 174 has a flat bottom surface and the lower portion of the main body 174 is divided into an inner region 140 and an outer region 142 to provide a lower heating means 128. The lower portion of the main body 174 is divided into an inner region 140 and an outer region 142 and the first lower heating apparatus 162 is provided in the inner region 140 and the second lower heating apparatus 164 Is installed. The first lower heater 162 is installed on the lower and outer sides of the plurality of first lamps 144 and the plurality of first lamps 144 disposed radially in the inner region 40 about the support platform 132, And a first reflector 146 that reflects light. The second lower heating device 164 is installed on the lower and outer sides of the plurality of second lamps 148 and the plurality of second lamps 148 disposed in the outer region 164 by radiation around the support platform 132, And a second reflector 150 that reflects light.

본체(174)가 평탄한 저면을 가지고 있으므로, 제 1 및 제 2 하부가열장치(162,164)는 동일한 높이에 위치하므로, 기판안치대(120)과 다수의 제 1 램프(144) 사이의 간격과 기판안치대(120)과 다수의 제 2 램프(148) 사이의 수직간격은 동일한다. Since the first and second lower heating apparatuses 162 and 164 are located at the same height since the main body 174 has a flat bottom surface, the distance between the substrate pedestal 120 and the plurality of first lamps 144, The vertical spacing between the pedestal 120 and the plurality of second ramps 148 is the same.

내부영역(140)은 지지대(132)를 지나는 수직선 및 수평선에 의해 4 개의 서브내부영역으로 분할하여, 각각의 서브내부영역에 제 1 램프(144) 및 제 1 반사판(146)을 배치시키고, 외부영역(142)은 지지대(132)를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 8 개의 서브외부영역으로 분할하여, 각각의 외부영역에 제 2 램프(148) 및 제 2 반사판(150)을 배치시킨다. 내부영역(140) 및 외부영역(142)의 분할영역의 개수는 필요에 의해 가감이 가능하다. The inner region 140 is divided into four sub-inner regions by a vertical line and a horizontal line passing through the supporter 132 to arrange the first lamp 144 and the first reflector 146 in each sub- The region 142 is divided into eight sub-outer regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through the support member 132, and the second lamp 148 and the second reflector 150 are disposed in the respective outer regions. The number of the divided areas of the inner area 140 and the outer area 142 can be added or subtracted as needed.

종래기술의 도 2-3 및 표 1에서 설명한 바와 같이, 기판안치대(120)의 중심부는 축열 상태이고, 기판안치대(120)의 외곽부 및 에지 링(130)은 열손실이 지속되는 상태이다. 따라서, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 기판처리장치(110)에서, 기판안치대(120)과 에지 링(130)의 열손실을 보상하기 위하여, 다수의 제 2 램프(148)의 각각의 상부에 광학렌즈로써 집광렌즈(160)를 설치하여, 열손실을 보상한다. 또한, 도 12에서는 구체적으로 도시하지 않았지만, 다수의 제 1 램프(144)의 각각의 상부에 광확산렌즈를 설치하여, 기판안치대(120)의 중앙영역에서 열축적을 분산시킬 수 있다.As shown in Figs. 2-3 and Table 1 of the prior art, the central portion of the substrate table 120 is in a thermal storage state, and the outer circumference of the substrate table 120 and the edge ring 130 are in a state to be. Therefore, in the substrate processing apparatus 110 according to the fourth embodiment of the present invention, in order to compensate for the heat loss of the substrate pedestal 120 and the edge ring 130, each of the plurality of second ramps 148 And a condenser lens 160 is provided as an optical lens on the upper side to compensate for heat loss. 12, a light diffusion lens may be provided on each of the plurality of first lamps 144 to disperse heat accumulation in the central region of the substrate pedestal 120. [

본체(174)의 평탄한 저면으로 형성되어 있어, 다수의 제 1 램프(144)와 다수의 제 2 램프(148)이 동일한 높이를 유지할 수 있어, 제 1 및 제 2 하부가열장치(162, 164)와 기판안치대(120)의 수직간격이 실질적으로 동일하여, 제 1 내지 제 3 실시예의 기판처리장치보다 기판안치대(120)의 온도를 균일하게 유지할 수 있다. The plurality of first lamps 144 and the plurality of second lamps 148 can maintain the same height so that the first and second lower heating devices 162 and 164 can be maintained at the same height, So that the temperature of the substrate carrying platform 120 can be maintained more uniform than that of the substrate processing apparatuses of the first to third embodiments.

도 1은 종래기술에 따른 기판처리장치의 개략도1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to the prior art;

도 2는 종래기술에 따른 온도측정을 위한 램프와 대상물의 배치도FIG. 2 is a view showing a layout of a lamp and an object for temperature measurement according to the related art

도 3은 도 2의 온도측정 결과도Fig. 3 is a graph showing the temperature measurement result of Fig. 2

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도4 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가열장치의 상세도5A and 5B are detailed views of a heating apparatus according to a second embodiment of the present invention

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈조절수단의 상세도6 is a detailed view of the lens adjusting means according to the first embodiment of the present invention

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가열장치의 평면도7 is a plan view of the heating apparatus according to the first embodiment of the present invention

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도8 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가열장치의 평면도9 is a plan view of the heating apparatus according to the second embodiment of the present invention

도 10은 본 발명의 제 3 실시예의 기판처리장치의 개략도10 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention

도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가열장치의 평면도11 is a plan view of the heating apparatus according to the third embodiment of the present invention

도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도 12 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention

Claims (18)

반응공간을 제공하는 챔버;A chamber providing a reaction space; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대;A substrate table placed in the reaction space and on which the substrate is placed; 상기 챔버의 하부에 위치하며, 상기 기판안치대를 가열시키기 위한, 램프, 상기 램프의 출사광을 반사시키는 반사판, 및 상기 램프 상에 위치한 광학렌즈를 포함하는 가열수단을 포함하고,And a heating unit located at a lower portion of the chamber and including a lamp, a reflector reflecting the light emitted from the lamp, and an optical lens positioned on the lamp, for heating the substrate table, 상기 가열수단은, 상기 챔버의 중심부와 대응되는 내부영역에 설치되며 다수의 제 1 램프 및 제 1 반사판으로 구성되는 제 1 가열수단과, 상기 챔버의 외곽부와 상기 내부영역 사이에 대응되는 외부영역에 설치되며 다수의 제 2 램프, 제 2 반사판, 및 집광렌즈로 구성되는 제 2 가열수단을 포함하며,The heating means includes a first heating means installed in an inner region corresponding to a central portion of the chamber and composed of a plurality of first lamps and a first reflector, And a second heating means, which is installed in the second housing and is composed of a plurality of second lamps, a second reflecting plate, and a condensing lens, 상기 제 2 가열수단은 상기 집광렌즈의 고도를 조절하기 위한 고도조절수단을 포함하고,The second heating means includes altitude adjusting means for adjusting the altitude of the condensing lens, 상기 고도조절수단은 상기 집광렌즈를 지지하는 렌즈 지지대와 상기 렌즈 지지대를 상하로 이동시키는 고도조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein the height adjustment means includes a lens support for supporting the condenser lens and an elevation controller for moving the lens support vertically. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 외부영역은 상기 챔버의 중심부를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 8 개의 서브외부영역으로 구분되고, 상기 집광렌즈는 상기 서브외부영역과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. Wherein the outer region is divided into eight sub-outer regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through a center portion of the chamber, and the focusing lens has the same shape as the sub-outer region. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 집광렌즈는 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein the condensing lens is a convex lens. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 렌즈 지지대에는 다수의 랙이 설치되고, 상기 고도조절기에는 상기 다수의 랙에 삽입되는 다수의 유니언이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein the lens support is provided with a plurality of racks, and the height adjuster is provided with a plurality of unions inserted into the plurality of racks. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 집광렌즈의 외측은 상기 제 2 반사판에 의해 지지되고, 상기 집광렌즈의 내측은 상기 렌즈 지지대에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein an outer side of the condenser lens is supported by the second reflector, and an inner side of the condenser lens is supported by the lens support. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기판안치대와 상기 집광렌즈 사이의 각도는 0 내지 45도로 조절되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And an angle between the substrate table and the condenser lens is adjusted from 0 to 45 degrees. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 반응공간을 제공하는 챔버;A chamber providing a reaction space; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대;A substrate table placed in the reaction space and on which the substrate is placed; 상기 챔버의 중심부와 대응되는 내부영역에 설치되며 다수의 제 1 램프, 제 1 반사판, 및 광확산렌즈로 구성되는 제 1 가열수단과, 상기 챔버의 외곽부와 상기 내부영역 사이에 대응되는 외부영역에 설치되며 다수의 제 2 램프, 제 2 반사판, 및 집광렌즈로 구성되는 제 2 가열수단을 포함하고, 상기 챔버의 하부에 위치하는 가열수단A first heating means installed in an inner region corresponding to a central portion of the chamber and composed of a plurality of first lamps, a first reflection plate, and a light diffusion lens; And a second heating means which is installed in the lower portion of the chamber and is composed of a plurality of second lamps, a second reflecting plate, and a condenser lens, 을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And the substrate processing apparatus further comprises: 제 15 항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 내부영역은 상기 챔버의 중심부를 지나는 수직선, 수평선 및 대각선에 의해 4 개의 서브내부영역으로 구분되고, 상기 광확산렌즈는 상기 서브내부영역과 동일한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. Wherein the inner region is divided into four sub-inner regions by a vertical line, a horizontal line and a diagonal line passing through the central portion of the chamber, and the light diffusion lens has the same shape as the sub-inner region. 제 15 항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 광확산렌즈는 오목렌즈인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein the light diffusion lens is a concave lens. 삭제delete
KR1020080105410A 2008-10-27 2008-10-27 Appratus for treatmenting substrate KR101537215B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080105410A KR101537215B1 (en) 2008-10-27 2008-10-27 Appratus for treatmenting substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080105410A KR101537215B1 (en) 2008-10-27 2008-10-27 Appratus for treatmenting substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100046536A KR20100046536A (en) 2010-05-07
KR101537215B1 true KR101537215B1 (en) 2015-07-20

Family

ID=42273779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080105410A KR101537215B1 (en) 2008-10-27 2008-10-27 Appratus for treatmenting substrate

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101537215B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101911722B1 (en) * 2012-01-10 2018-10-25 에스케이실트론 주식회사 Alignment Device For Semiconductor Fabrication Device
KR101326108B1 (en) * 2012-03-09 2013-11-06 에이피시스템 주식회사 Heater block and heat treatment apparatus having the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980081271A (en) * 1997-04-11 1998-11-25 조셉제이.스위니 Borehole liner for heating exhaust gases in a single substrate reactor
JP2000349038A (en) * 1999-06-02 2000-12-15 Kokusai Electric Co Ltd Substrate treating device
JP2002064069A (en) * 2000-08-17 2002-02-28 Tokyo Electron Ltd Heat treatment device
JP2004186495A (en) * 2002-12-04 2004-07-02 Toshiba Corp Semiconductor device, method and arrangement for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980081271A (en) * 1997-04-11 1998-11-25 조셉제이.스위니 Borehole liner for heating exhaust gases in a single substrate reactor
JP2000349038A (en) * 1999-06-02 2000-12-15 Kokusai Electric Co Ltd Substrate treating device
JP2002064069A (en) * 2000-08-17 2002-02-28 Tokyo Electron Ltd Heat treatment device
JP2004186495A (en) * 2002-12-04 2004-07-02 Toshiba Corp Semiconductor device, method and arrangement for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100046536A (en) 2010-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11821088B2 (en) Multi zone spot heating in EPI
US7772527B2 (en) Heat reflector and substrate processing apparatus comprising the same
TW201724320A (en) Diode laser for wafer heating for EPI processes
US11337277B2 (en) Circular lamp arrays
US20160068996A1 (en) Susceptor and pre-heat ring for thermal processing of substrates
US9029739B2 (en) Apparatus and methods for rapid thermal processing
US20180095480A1 (en) Multi-channel flow ratio controller and processing chamber
US6122440A (en) Optical heating device for rapid thermal processing (RTP) system
JP2000058471A (en) Light irradiation system heating equipment
KR101535547B1 (en) Substrate processing apparatus
KR101537215B1 (en) Appratus for treatmenting substrate
TW202225646A (en) Temperature calibration with band gap absorption method
KR100628561B1 (en) Apparatus of Rapid Thermal Process for thermal equilibrium
TWI596228B (en) Gas distribution module for insertion in lateral flow chambers
KR101543273B1 (en) Appratus for treatmenting substrate
US11842907B2 (en) Spot heating by moving a beam with horizontal rotary motion
KR20230138547A (en) Flat pocket susceptor design for improved heat transfer
JPH07201753A (en) Manufacture of thin film and its device
US20060035477A1 (en) Methods and systems for rapid thermal processing
JPS6366930A (en) Optical irradiator
JPH0323629A (en) Manufacture apparatus for semiconductor element
CN114929949A (en) Linear lamp array for improved thermal uniformity and profile control
JPH0799167A (en) Treatment apparatus for substrate by irradiation with light
JPS61260624A (en) Infrared ray lamp heat treatment device
KR20120070202A (en) Apparatus for heat-treating a substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 4