KR101543273B1 - Appratus for treatmenting substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가열수단의 출사광이 통과하는 광투과공간과 출사광을 반사시키는 상부 반사판에 위해, 기판안치대의 주변영역의 열손실을 보상하여 기판안치대를 균일하게 가열할 수 있는 기판처리장치에 관한 것으로, 기판처리장치는, 투명재질의 상부 및 하부영역를 포함하고, 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 챔버의 하부에 위치하며, 상기 기판안치대를 가열하기 위한 가열수단; 상기 챔버의 내측면에 설치되는 에지 링; 상기 에지 링과 상기 기판안치대 사이에 설치되고, 상기 가열수단의 출사광을 투과시키기 위한 광투과 공간; 상기 광투과 공간과 대응되는 상기 챔버의 상부에 설치되는 상부 반사판;을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a substrate processing apparatus capable of uniformly heating a substrate bench by compensating heat loss in a peripheral region of the substrate bench, for a light transmitting space through which the outgoing light of the heating means passes and an upper reflector for reflecting the outgoing light A substrate processing apparatus includes a chamber including upper and lower regions of a transparent material and providing a reaction space; A substrate table placed in the reaction space and on which the substrate is placed; Heating means for heating the substrate platform; An edge ring installed on an inner surface of the chamber; A light transmitting space provided between the edge ring and the substrate stand so as to transmit the outgoing light of the heating means; And an upper reflector provided on an upper portion of the chamber corresponding to the light transmitting space.

기판처리장치, 가열수단, 광투과공간, 상부 반사판 Substrate processing apparatus, heating means, light transmitting space, upper reflector

Description

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

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가열수단의 출사광이 통과하는 광투과공간과 출사광을 반사시키는 상부 반사판에 위해, 기판안치대의 주변영역의 열손실을 보상하여 기판안치대를 균일하게 가열할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate processing apparatus, To a substrate processing apparatus capable of uniformly heating the substrate.

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 개략도이다. 1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to the prior art.

도 1과 같이, 반도체소자를 제조하기 위하여 사용되는 기판처리장치(10)는 반응공간을 제공하는 챔버(12), 챔버(12)의 측면에 설치되며 기판(14)을 출입시키 는 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 가열수단(28)으로 구성된다. 기판처리장치(10)에서, 가스공급장치(도시하지 않음)에 의해 공정가스를 공급하여, 기판(14) 상에 박막(도시하지 않음)을 형성한다. 1, a substrate processing apparatus 10 used for manufacturing a semiconductor device includes a chamber 12 for providing a reaction space, a gate valve (not shown) installed on a side surface of the chamber 12 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 installed along the outer circumference of the substrate table 20, An edge ring 30 and heating means 28 installed at the top and bottom of the chamber 12 and for heating the substrate 14. In the substrate processing apparatus 10, a process gas is supplied by a gas supply device (not shown) to form a thin film (not shown) on 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 하부에는 가열수단(28)으로써 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. In the lower part of the chamber 12, a lamp heater is provided as a heating means 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 가열수단(28)을 설치한다. 가열수단(28)은 내부영역(40)에 설치되는 제 1 가열장치와 외부영역(42)에 설치되는 제 2 가열장치를 포함한다. 제 1 가열장치는 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 가열장치는 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, ). The heating means 28 includes a first heating device installed in the inner region 40 and a second heating device installed in the outer region 42. The first heating device includes a plurality of first lamps 44 disposed in the interior region 40 centered on a support 32 and arranged in a lower portion of the plurality of first lamps 44, (46). The second heating device includes a plurality of second lamps 48 disposed in the outer region 42 centered on the support 32 and arranged in a radial manner and a plurality of second lamps 48 disposed on the lower and side surfaces of the plurality of second lamps 48, (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. 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 에지 링(30)을 가열한다. 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. 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.

그러나, 다수의 제 1 및 제 2 램프(44, 48)의 출사광 각도를 조절하기 어렵고, 기판안치대(20)의 중심부는 열축적 상태가 지속되고, 기판안치대(20)의 외곽과 에지 링(30)은 열손실이 지속된다. 또한, 기판안치대(20) 자체가 가열수단(28)의 공급열을 흡수하기 때문에, 기판안치대(20)의 온도편차에 영향을 미친다. 따라서, 기판안치대(20)의 외곽과 중심부의 온도편차로 인해 기판(14) 상의 박막성장의 차이가 발생되어, 박막의 특성저하는 물론 생산성 저하를 야기할 수 있다. 그리고, 도 1과 같은 기판처리장치(10)에서, 기판안치대(20)의 불균일한 온도분포를 개선하기 위하여, 상부 돔(24)의 외부에 별도의 램프를 설치할 수 있지만, 장비의 제작비용의 증가하는 문제가 있다. However, it is difficult to adjust the outgoing light angles of the first and second lamps 44 and 48, and the central portion of the substrate pedestal 20 is maintained in the heat accumulation state, The ring 30 is subjected to heat loss. Further, since the substrate table 20 itself absorbs the supply heat of the heating means 28, it influences the temperature deviation of the substrate table 20. Therefore, a difference in the growth of the thin film on the substrate 14 is caused by a temperature deviation between the outer periphery and the central portion of the substrate bench 20, which may result in deterioration of the characteristics of the thin film as well as in productivity. In the substrate processing apparatus 10 as shown in FIG. 1, a separate lamp may be provided outside the upper dome 24 in order to improve the uneven temperature distribution of the substrate placing table 20. However, There is an increasing problem.

상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 가열수단의 출사광이 통과하는 광투과공간과 출사광을 반사하는 상부 반사판의 설치에 의해, 기판안치대의 주변영역의 열손실을 보상하여, 기판안치대를 균일하게 가열할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the related art as described above, the present invention compensates for the heat loss in the peripheral area of the substrate bench by installing the light transmitting space through which the outgoing light of the heating means passes and the top reflector that reflects the outgoing light And a substrate processing apparatus capable of uniformly heating the substrate table.

본 발명은 광투과공간을 통과하여, 가열수단의 출사광을 반사시키는 상부 반사판을 평면형, 상부 절곡형 및 오목형으로 형성하여, 기판안치대의 주변영역을 효율적으로 가열시키는 기판처리장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of efficiently heating a peripheral region of a substrate bench by forming an upper reflector that passes through a light transmitting space and reflects an outgoing light of a heating means in a planar shape, an upper bent shape, or a concave shape For other purposes.

본 발명은 상부 반사판을 다수의 반사판으로 구성되는 조각형으로 설치하고, 각각의 반사판에 각도조절기를 설치하여, 기판안치대의 주변영역의 온도를 국부적으로 조절할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.The present invention provides a substrate processing apparatus in which an upper reflector is provided in a piece form composed of a plurality of reflectors and an angle adjuster is provided on each of the reflectors so that the temperature of the peripheral region of the substrate stand can be locally adjusted. The purpose.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는, 투명재질의 상부 및 하부영역를 포함하고, 반응공간을 제공하는 챔버; 상기 반응공간에 위치하고 기판이 안치되는 기판안치대; 상기 챔버의 하부에 위치하며, 상기 기판안치대를 가열하기 위한 가열수단; 상기 챔버의 내측면에 설치되는 에지 링; 상기 에지 링과 상기 기판안치대 사이에 설치되고, 상기 가열수단의 출사광을 투과시키기 위한 광투과 공간; 상기 광투과 공간과 대응되는 상기 챔버의 상부에 설치되는 상 부 반사판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including: a chamber including upper and lower regions of a transparent material and providing a reaction space; A substrate table placed in the reaction space and on which the substrate is placed; Heating means for heating the substrate platform; An edge ring installed on an inner surface of the chamber; A light transmitting space provided between the edge ring and the substrate stand so as to transmit the outgoing light of the heating means; And an upper reflecting plate provided on the upper portion of the chamber corresponding to the light transmitting space.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 광투과 공간은 상기 챔버의 내측면을 따라 연장되는 원형의 상기 에지 링과 원형의 상기 기판안치대의 사이에서, 원형의 고리형태인 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the light transmitting space is characterized by a circular ring shape between the circular edge ring extending along the inner side surface of the chamber and the circular substrate holding table.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 챔버는 상기 상부영역의 상부 돔과 상기 상부 돔과 결합하는 상기 하부영역의 하부 돔으로 구성되고, 상기 상부 돔과 상기 하부 돔은 투명재질의 석영으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the chamber may be composed of an upper dome of the upper region and a lower dome of the lower region coupled with the upper dome, wherein the upper dome and the lower dome are formed of transparent quartz .

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 기판안치대의 상부에 위치하는 상기 상부 돔의 측면에 공정가스를 공급하는 제 1 가스공급관이 설치되고, 상기 기판안치대의 하부에 위치하는 상기 하부 돔의 측면에 불활성 가스를 공급하는 제 2 가스공급관이 설치되는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, a first gas supply pipe for supplying a process gas to the side surface of the upper dome located above the substrate platform is provided, and a first gas supply pipe for supplying a process gas to the side surface of the lower dome And a second gas supply pipe for supplying an inert gas is provided.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 기판안치대의 상부와 상기 상부 돔 사이의 내부가스의 압력은 상기 기판안치대의 하부와 상기 하부 돔 사이의 불활성 가스의 압력보다 작은 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the pressure of the internal gas between the upper part of the substrate stand and the upper dome is smaller than the pressure of the inert gas between the lower part of the substrate stand and the lower dome.

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 및 제 2 반사판으로 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 provided in an outer region corresponding to an outer region of the chamber and the inner region, the second heating means comprising a plurality of second lamps and a second reflector.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 반사판은 상기 챔버의 하부, 상기 광투과 공간 및 상기 챔버의 상부를 통과한 상기 다수의 제 2 램프의 출사광 및 상기 제 1 반사판의 반사광을 반사시켜 상기 기판안치대의 주변영역 및 상기 에지 링을 가열시키는 것을 특징으로 한다.The upper reflector reflects the outgoing light of the plurality of second lamps and the reflected light of the first reflector that have passed through the lower portion of the chamber, the light transmitting space, and the upper portion of the chamber, And the peripheral zone of the substrate bench and the edge ring are heated.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 반사판과 상기 기판안치대 사이의 각도는 상기 상부 반사판의 반사면이 상기 기판안치대를 향하는 8 내지 60도인 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the angle between the upper reflector and the substrate holder may be in the range of 8 to 60 degrees, with the reflection surface of the upper reflector facing the substrate holder.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 반사판은 상부가 절단된 원뿔형태을 가지는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the upper reflector may have a conical shape whose upper portion is cut.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 반사판은 알루미늄 또는 스테인레스 스틸을 사용하여 형성하고, 상기 상부 반사판의 반사면에 금 또는 은을 코팅하여 사용하는 것을 특징으로 한다.In the above substrate processing apparatus, the upper reflector is formed using aluminum or stainless steel, and the reflection surface of the upper reflector is coated with gold or silver.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 반사판은, 평면형, 상부 절곡형, 및 오목형 중 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the upper reflector may be selected from the group consisting of a flat type, an upper bent type, and a concave type.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 상부 반사판은 다수의 반사판으로 구성된 조각형 반사판을 사용하는 것을 특징으로 한다.In the above-described substrate processing apparatus, the upper reflector is a piece-shaped reflector composed of a plurality of reflectors.

상기와 같은 기판처리장치에 있어서, 상기 다수의 반사판의 각각은 각도를 조절하기 위한 각도조절기를 가지는 것을 특징으로 한다. In the substrate processing apparatus as described above, each of the plurality of reflection plates has an angle adjuster for adjusting the angle.

본 발명에 따른 기판처리장치는 다음과 같은 효과가 있다.The substrate processing apparatus according to the present invention has the following effects.

본 발명은 가열수단의 출사광이 통과하는 광투과공간과 출사광을 반사시키는 상부반사판의 설치에 의해, 기판안치대의 주변영역의 열손실을 보상하여, 기판안치대를 균일하게 가열할 수 있다. According to the present invention, by installing a light transmitting space through which the outgoing light of the heating means passes and an upper reflector for reflecting the outgoing light, heat loss in the peripheral region of the substrate bench can be compensated and the substrate bench can be uniformly heated.

상부 반사판을 평면형, 상부 절곡형 및 오목형으로 형성하여, 집중적으로 기판안치대의 주변영역을 가열할 수 있다. The upper reflector may be formed in a planar shape, an upper bent shape, or a concave shape so that the peripheral region of the substrate stand can be intensively heated.

상부 반사판을 다수의 반사판으로 구성되는 조각형으로 설치하고, 각각의 반사판에 각도조절기를 설치하여, 기판안치대의 주변영역의 온도를 국부적으로 조절할 수 있다.It is possible to locally adjust the temperature of the peripheral region of the substrate bench by providing the upper reflector plate in a piece form composed of a plurality of reflectors and providing an angle adjuster on each of the reflectors.

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

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 내부 평면도이고. 도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상부 반사판의 상세도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 상부 반사판의 사시도이다.FIG. 2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an internal plan view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 4 to 6 are detailed views of an upper reflector according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are perspective views of an upper reflector according to an embodiment of the present invention.

도 2와 같이, 본 발명에서, 박막을 증착하기 위해 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)와 일정공간을 두고, 챔버(112)의 내주면을 따라 설치되는 에지 링(edge ring)(130), 공정가스를 공급하는 제 1 가스공급관(156), 불활성 가스를 공급하는 제 2 가스공급관(158) 및 챔버(112)의 하부에 설치되며 기판(114)을 가열하기 위한 가열수단(128)으로 구성된다. 제 1 가스공급관(156)을 통하여, 시레인가스(SiH4) 또는 시레인가스(Si2H6)를 공급하여, 기판(114) 상에 실리콘 에피층 또는 폴리실리콘층을 형성한다. 2, in the present invention, the substrate processing apparatus 110 for depositing a thin film includes a chamber 112 for providing a reaction space, a gate valve (not shown) installed on a side surface of the chamber 112, a gate valve 116 for discharging gas inside the chamber 112, an outlet 118 for discharging the gas inside the chamber 112, a substrate stand 120 on which the substrate 114 is placed, and a substrate stand 120, An edge ring 130 provided along the inner peripheral surface of the chamber 112, a first gas supply pipe 156 for supplying a process gas, a second gas supply pipe 158 for supplying an inert gas, And heating means 128 for heating the substrate 114. A silane gas (SiH 4 ) or a silane gas (Si 2 H 6 ) is supplied through the first gas supply pipe 156 to form a silicon epi layer or a polysilicon layer on 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 박막형성이 가능한 고온으로 유지하기 위하여, 챔버(112)의 하부에는 가열수단(128)으로써 램프 히터(lamp heater) 및 반사판을 설치한다. 챔버(112)의 상부에, 별도의 가열수단으로써 RF 전극(도시하지 않음)을 포함하는 벨자 히터(belljar heater)(도시하지 않음)을 설치할 수 있다. 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 lamp heater and a reflector are provided as a heating means 128 under the chamber 112 to maintain the inside of the chamber 112 at a high temperature at which a thin film can be formed. A bell jar heater (not shown) including an RF electrode (not shown) may be provided as an additional heating means on the upper part of the chamber 112.

기판처리장치(110)에는 기판안치대(120)를 지지하고 승하강 및 회전시키기 위한 지지대(132)와, 지지대(130)를 구동시키기 위한 실린더 및 모터 등을 포함하 는 구동장치(134)가 설치된다. 지지대(132)는 기판안치대(120)의 중앙을 지지하는 중앙지지대(136)와 기판안치대(114)의 주변부를 지지하는 다수의 주변지지대(138)를 포함한다. 도 2에서 구체적으로 도시하지 않았지만, 기판처리장치(110)는 기판(114)을 기판안치대(120)에 안치시키거나, 기판안치대(120)로부터 분리하기 위한 리프트 핀 및 구동장치를 설치한다. The substrate processing apparatus 110 is provided with a support table 132 for supporting the substrate table 120 and raising and lowering the substrate table 120 and a drive device 134 including a cylinder and a motor for driving the support table 130 Respectively. The support base 132 includes a center support 136 supporting the center of the substrate platform 120 and a plurality of peripheral supports 138 supporting the periphery of the substrate platform 114. Although not specifically shown in FIG. 2, the substrate processing apparatus 110 is provided with a lift pin and a driving device for placing the substrate 114 on the substrate table 120 or separating the substrate from the substrate table 120 .

하부 돔(126)은 챔버(112)의 외곽에서 지지대(132)의 주변까지 경사면을 가지고 있고, 가열수단(128)은 하부 돔(126)의 하부를 설치된다. 하부 돔(126)의 하부는 내부영역(140)과 외부영역(142)으로 구분되고, 내부영역(140)에 제 1 가열장치(162)와 외부영역(142)에 제 2 가열장치(164)가 설치된다. 제 1 가열장치(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 측면에 설치되는 제 1 반사판(146)을 포함한다. 제 2 가열장치(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 측면에 설치되는 제 2 반사판(150)을 포함한다. The lower dome 126 has an inclined surface from the periphery of the chamber 112 to the periphery of the support platform 132 and the 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 heating device 162 is provided in the inner region 140 and a second heating device 164 is provided in the outer region 142. [ Respectively. The first heating device 162 includes a plurality of first lamps 144 disposed radially in the inner region 40 about the support platform 132 and a plurality of first lamps 144 disposed on the bottom and side surfaces of the plurality of first lamps 144. 1 reflecting plate 146. [ The second heating device 164 includes a plurality of second lamps 148 disposed radially in the outer region 164 around the support platform 132 and a plurality of second lamps 148 disposed on the lower and side surfaces of the plurality of second lamps 148 2 reflection plate 150. [

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 분할영역의 개수는 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 number of 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. 제 1 가열장치(162)는 기판안치대(120)의 중앙영역을 가열하고, 제 2 가열장치(164)는 기판안치대(120)의 주변영역과 에지 링(130)을 가열한다. 그러나, 기판안치대(120)의 중심영역은 열축적이 지속되고, 기판안치대(120)의 주변영역과 및 에지 링(130)은 열손실이 지속된다.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. The first heating device 162 heats the central area of the substrate table 120 and the second heating device 164 heats the peripheral area of the substrate table 120 and the edge ring 130. However, heat accumulation continues in the central region of the substrate platform 120, and the peripheral region of the substrate platform 120 and the edge ring 130 sustain heat loss.

본 발명에서는, 기판안치대(120)의 주변영역 및 에지 링(130)의 열손실을 보상하여 기판안치대(120)가 균일한 온도분포를 가지도록 하기 위하여, 에지 링(130)과 기판안치대(120) 사이에 광투과공간(180)을 설치하고, 광투과공간(180)과 대응되는 상부 돔(124)의 상부에 상부 반사판(182)을 설치한다. 챔버(112)의 내부평면도를 도시한 도 3과 같이, 광투과 공간(180)은 에지 링(130)과 기판안치대(120)가 이격되어, 챔버(112)의 내주연을 따라 연장되는 원형의 고리형태이다. The edge rings 130 and the substrate holder 120 may be formed to have a uniform temperature distribution by compensating for the heat loss of the edge ring 130 and the peripheral area of the substrate holder 120, And a top reflector 182 is provided on an upper portion of the upper dome 124 corresponding to the light transmitting space 180. 3, which shows an internal plan view of the chamber 112, the light transmitting space 180 is formed by a ring-shaped protruding portion extending along the inner periphery of the chamber 112 from the edge ring 130 and the substrate stand 120, .

공정가스를 공급하는 제 1 가스공급관(156)과 배출구가 기판안치대(120)의 상부와 대응되는 챔버(112)의 내측면에 설치되어 있어, 박막의 형성에 참여하지 않거나 부산물로 발생한 내부가스가 배출구(118)를 통하여 외부로 배출된다. 그러나, 일부의 내부가스가 광투과 공간(180)을 통하여 챔버(112)의 저면으로 확산되어, 하부 돔(126)의 표면에 박막을 형성할 수 있다.The first gas supply pipe 156 for supplying the process gas and the discharge port are provided on the inner surface of the chamber 112 corresponding to the upper portion of the substrate platform 120 so that the internal gas Is discharged to the outside through the discharge port (118). However, a part of the internal gas diffuses through the light transmitting space 180 to the bottom surface of the chamber 112, so that a thin film can be formed on the surface of the lower dome 126.

하부 돔(126)의 표면에 박막이 형성되면, 다수의 제 1 및 제 2 램프(144, 148)의 출사광 및 제 1 및 제 2 반사판(146, 150)의 반사광이 하부 돔(126)을 투과하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 다시 말하면, 박막에 의해 출사광 및 반사광이 하부 돔(126)을 투과하지 못하면, 기판안치대(120)를 균일하게 적정온도로 가열할 수 없게 된다. 기판안치대(120)의 상부에 존재하는 챔버(112)의 내부가스가, 광투과 공간(180)을 통하여, 챔버(112)의 저면으로 확산되지 않도록, 기판안치대(120)와 하부 돔(126) 사이의 공간에 제 2 가스공급관(158)을 통하여 불활성 가스를 공급한다.When the thin film is formed on the surface of the lower dome 126, the outgoing light of the first and second lamps 144 and 148 and the reflected light of the first and second reflecting plates 146 and 150 are reflected by the lower dome 126 A problem that is difficult to be transmitted may occur. In other words, if the outgoing light and the reflected light can not pass through the lower dome 126 by the thin film, the substrate rest room 120 can not be uniformly heated to the proper temperature. The inner space of the chamber 112 existing in the upper part of the substrate table 120 is not diffused into the lower surface of the chamber 112 through the light transmitting space 180, 126 through the second gas supply pipe 158. The second gas supply pipe 158 is connected to the first gas supply pipe 158 and the second gas supply pipe 158,

챔버(112)의 내부가스가 광투과 공간(180)을 통과하지 못하게 하기 위하여, 기판안치대(120)과 하부 돔(126) 사이의 불활성 가스의 압력은, 기판안치대(112) 상부에 있는 내부가스의 압력보다 높아야 한다. 따라서, 압력차이에 의해, 광투과 공간(180)을 통하여 불활성가스가 기판안치대(120)와 상부 돔(124) 사이로 공급될 수 있지만, 이러한 불활성 가스는 배출구(118)을 통하여 배기되고, 내부가스와 반응하지 않으므로, 기판(114)의 박막 형성에는 영향을 미치지 않는다. The pressure of the inert gas between the substrate platform 120 and the lower dome 126 is lower than the pressure of the inert gas between the substrate platform 120 and the substrate dome 126 so that the inner gas of the chamber 112 can not pass through the light- It should be higher than the pressure of the internal gas. The inert gas can be supplied through the light transmitting space 180 to the space between the substrate stand 120 and the upper dome 124 by the pressure difference but this inert gas is exhausted through the exhaust port 118, And does not affect the formation of the thin film of the substrate 114 because it does not react with the gas.

광투과 공간(180)과 대응되는 상부 돔(124)의 외부에, 광투과 공간(180)을 통과한 빛을 반사하여, 기판안치대(120)의 주변영역에 공급하기 위한 상부 반사판(182)을 설치한다. 상부 반사판(182)의 반사광이 기판안치대(120)의 주변영역 및 에지 링(130)을 가열할 수 있도록, 상부 반사판(182)의 반사면이 챔버(112)의 내측을 향하게 설치한다. 상부 반사판(182)과 기판안치대(120)가 이루는 각도는 0 내지 80도 정도이고, 바람직하게는 8 내지 60 도 정도이다. 상부 반사판(182)과 기판안치대(120)가 평행한 경우는, 그들 사이의 각도는 0도이고, 상부 반사판(182)에서 반사되는 반사광은 상부 반사판(182)의 바로 아래에 위치한 기판안치대(120)과 에지 링(130)을 가열한다. An upper reflector 182 for reflecting light passing through the light transmitting space 180 and supplying the light to the peripheral region of the substrate stand 120 is provided outside the upper dome 124 corresponding to the light transmitting space 180, . The reflective surface of the upper reflector 182 faces the inside of the chamber 112 so that the reflected light of the upper reflector 182 can heat the peripheral region of the substrate table 120 and the edge ring 130. The angle formed by the upper reflector 182 and the substrate table 120 is about 0 to 80 degrees, and preferably about 8 to 60 degrees. When the upper reflector 182 and the substrate rest 120 are parallel to each other, the angle between them is 0 degree, and the reflected light reflected by the upper reflector 182 is reflected by the substrate reflector 182, (120) and the edge ring (130).

그리고, 상부 반사판(182)과 기판안치대(120)의 각도가 90도에 근접할수록, 상부 반사판(182)에 의한 반사광이 기판안치대(120)의 중앙영역에 공급될 수 있으므로, 필요에 따라, 상부 반사판(182)와 기판안치대(120)의 각도를 조절한다. 상부 반사판(182)은 도 7과 같이, 상부 돔(124)의 외주연을 감싸고 있어, 상부가 절단된 원뿔형태을 가진다. As the angle between the upper reflector 182 and the substrate elevator 120 is closer to 90 degrees, the reflected light from the upper reflector 182 can be supplied to the central area of the substrate elevator 120, And adjusts the angle of the upper reflector 182 and the substrate table 120. 7, the upper reflector plate 182 surrounds the outer periphery of the upper dome 124, and has a conical shape whose upper portion is cut.

상부 반사판(182)은 반사효율 및 내부식성이 높은 금속 예를 들면 알루미늄 및 스테인레스 스틸의 표면을 특수처리하거나, 상부 반사판(182)의 반사면을 반사율이 좋은 금속, 예를 들면 금(Au) 또는 은(Ag)을 코팅하여 사용한다. 상부 반사판(182)은 절단면에 있어서, 도 4 및 도 6과 같이 다양한 형태로 제작할 수 있다. The upper reflector 182 may be formed by a special treatment of a metal having a high reflection efficiency and high corrosion resistance, for example, a surface of aluminum or stainless steel, or a reflection surface of the upper reflector 182 may be made of a metal having a high reflectance, Silver (Ag) coating is used. The upper reflector 182 may be formed in various shapes as shown in Figs. 4 and 6 on the cut surface.

도 4는 평면형의 상부 반사판(170)을 도시한 것으로, 가장 기본적인 형태이며, 제작이 용이하다. 도 5는 절곡형의 상부 반사판(172)을 도시한 것으로, 본체(176)와 절곡부(174)로 구성된다. 절곡부(174)는 광투과 공간(180)을 통과한 빛이 반사되어, 기판안치대(120)의 중앙영역으로 입사되지 않도록 하는 기능을 한다. 본체(176)와 절곡부(174)는 곡면으로 연결되어 있어, 입사광의 일부를 집광할 수 있는 효과도 있다. 도 6은 오목형의 상부 반사판(178)을 도시한 것으로, 광투과 공간(180)을 통과한 입사광을 집속하여, 기판안치대(120)의 중앙영역 및 에지 링(130)을 집중적으로 가열할 수 있다. 4 shows the planar upper reflector 170, which is the most basic form and is easy to manufacture. 5 shows a bent upper reflector 172, which is composed of a body 176 and a bent portion 174. The bent portion 174 functions to prevent light that has passed through the light transmitting space 180 from being reflected to be incident on the central region of the substrate bench 120. The main body 176 and the bent portion 174 are connected to each other by a curved surface so that a part of the incident light can be condensed. 6 shows a concave upper reflector 178 which focuses incident light that has passed through the light transmitting space 180 to concentrically heat the central region of the substrate platform 120 and the edge ring 130 .

도 4 내지 도 6의 평면형의 상부 반사판(170), 절곡형의 상부 반사판(172), 및 오목형의 상부 반사판(178)은 도 7과 같이, 일체형으로 구성되어 있어, 기판안치대(120)과의 각도조절이 용이하지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 도 8과 같이, 다수의 조각으로 구성된 조각형의 상부 반사판(184)을 제안한다. 조각형 상부 반사판(184)은 상부 돔(124)의 중심을 지나는 수직성, 수평선 및 대각선에 의해 8 개의 조각으로 나누고, 각각의 조각에 각도조절기(도시하지 않음)를 설치하여, 기판안치대(120)의 주변영역의 온도를 국부적으로 조절할 수 있다. 조각형 상부 반사판(184)의 조각개수는 필요에 따라, 크기 및 개수를 조절할 수 있다.The planar upper reflector 170, the bent upper reflector 172, and the concave upper reflector 178 of FIGS. 4 to 6 are integrally formed as shown in FIG. 7, It is not easy to adjust the angle with In order to solve such a problem, as shown in Fig. 8, a piece-like upper reflector 184 composed of a plurality of pieces is proposed. The carved upper reflector 184 is divided into eight pieces by the verticality, the horizontal line and the diagonal line passing through the center of the upper dome 124, and an angle adjuster (not shown) 120 can be controlled locally. The number of pieces of the engraved top reflector 184 can be adjusted in size and number as needed.

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

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도2 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 내부 평면도3 is an internal plan view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상부 반사판의 상세도4 to 6 are views showing details of an upper reflector according to an embodiment of the present invention

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 상부 반사판의 사시도7 and 8 are perspective views of an upper reflector according to an embodiment of the present invention.

Claims (13)

투명재질의 상부 및 하부영역를 포함하고, 반응공간을 제공하는 챔버;A chamber including a top and a bottom region of a transparent material, the 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 가열하기 위한 램프;A lamp positioned below the chamber for heating the substrate platform; 상기 램프 하부에 위치하는 하부 반사판;A lower reflector positioned below the lamp; 상기 챔버의 내측면에 설치되는 에지 링;An edge ring installed on an inner surface of the chamber; 상기 에지 링과 상기 기판안치대 사이에 설치되고, 상기 램프의 출사광을 투과시키기 위한 광투과 공간;A light transmitting space provided between the edge ring and the substrate stand for transmitting light emitted from the lamp; 상기 광투과 공간과 대응되는 상기 챔버의 상부에 설치되는 상부 반사판을 포함하고,And an upper reflector provided on an upper portion of the chamber corresponding to the light transmitting space, 상기 챔버의 상부에는 램프가 설치되지 않고 상기 상부 반사판이 상기 챔버 상부영역과 직접 마주하며, 상기 램프의 출사광은 상기 광투과 공간을 투과하여 상기 상부 반사판에 직접 조사되고 상기 기판안치대의 주변영역 및 상기 에지링을 향해 반사되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The lamp is not provided on the upper part of the chamber and the upper reflector directly faces the upper region of the chamber and the emitted light of the lamp is transmitted through the light transmitting space and directly irradiated onto the upper reflector, And is reflected toward the edge ring. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 광투과 공간은 상기 챔버의 내측면을 따라 연장되는 원형의 상기 에지 링과 원형의 상기 기판안치대의 사이에서, 원형의 고리형태인 것을 특징으로 하는 기판처리장치. Wherein the light transmitting space is in the form of a circular ring between the circular edge ring extending along the inner surface of the chamber and the circular substrate table. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기판안치대의 상부 공간에 공정 가스를 공급하기 위해 상기 챔버에 설치되는 제 1 가스 공급관과, 상기 기판안치대의 하부 공간에 불활성 가스를 공급하는 제 2 가스공급관을 포함하고, 상기 기판안치대 상부 공간의 내부 가스 압력은 상기 기판안치대 하부 공간의 불활성 가스 압력보다 작은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A first gas supply pipe installed in the chamber for supplying a process gas to an upper space of the substrate bench; and a second gas supply pipe for supplying an inert gas to a lower space of the substrate coaster, Is smaller than the inert gas pressure in the space below the substrate stand space. 삭제delete 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 상부 반사판과 상기 기판안치대 사이의 각도는 상기 상부 반사판의 반사면이 상기 기판안치대를 향하는 8 내지 60도인 것을 특징으로 하는 기판처리장치. Wherein an angle between the upper reflector and the substrate holder is in a range of 8 to 60 degrees from the reflective surface of the upper reflector toward the substrate holder. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 상부 반사판은 상부가 절단된 원뿔형태을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. Wherein the upper reflector has a conical shape whose upper portion is cut. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 상부 반사판은 알루미늄 또는 스테인레스 스틸을 사용하여 형성하고, 상기 상부 반사판의 반사면에 금 또는 은을 코팅하여 사용하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein the upper reflector is formed using aluminum or stainless steel, and gold or silver is coated on the reflective surface of the upper reflector. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 상부 반사판은, 평면형, 상부 절곡형, 및 오목형 중 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein the upper reflector is selected from the group consisting of a flat type, an upper bent type, and a concave type. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 상부 반사판은 다수의 반사판으로 구성된 조각형 반사판을 사용하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Wherein the upper reflector uses a piece-like reflector composed of a plurality of reflectors. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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