KR101543694B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공정 가스를 이용하여 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 하우징, 챔버, 기판 지지 유닛, 가스 공급 유닛 및 밀폐 부재를 가진다. 밀폐부재는 챔버가 포함하는 몸체와 덮개 사이에 제공된 제 1 링과 제 2 링 사이 공간의 승압시 하우징 과 챔버 사이에 존재 하는 가스를 유입시킴으로써 별도의 가스를 공급하는 장치 없이 사이 공간을 승압시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 가스를 공급하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩이나 발광다이오드(LED)와 같은 집적회로의 제조 공정은 기판에 박막을 증착하는 공정을 포함한다. 최근 반도체 소자가 미세화되고, 고효율 및 고출력의 엘이디(LED)가 개발됨에 따라, 증착 공정 중 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)이 각광받고 있다. 금속 유기 화학 기상 증착법은 화학 기상 증착법의 하나로, 유기금속의 열분해 반응을 이용해 기판상에 금속화합물을 퇴적 및 부착시키는 방법이다.
화학 기상 증착 공정을 수행하는 기판 처리 장치는 그 내부를 밀폐시키기 위해 챔버와 이를 덮는 덮개 사이에 링이 제공된다. 따라서 덮개를 개방 시 챔버 내외부의 압력차이로 인해 덮개의 개방이 용이하지 못하다.
본 발명은 별도의 가스를 공급하는 장치를 구성할 필요 없이 2중의 링 사이 공간의 압력을 승압시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 상면이 개방된 몸체, 상기 몸체의 상면이 밀폐되도록 덮는 개폐가 가능한 덮개, 그리고 상기 덮개와 상기 몸체 사이를 밀폐시키는 밀폐 부재를 가지는 챔버;와 상기 챔버 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛;과 상기 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;을 가지되, 상기 밀폐 부재는, 상기 몸체와 상기 덮개 사이에 제공된 제 1 링; 및 상기 제 1 링을 감싸도록 상기 몸체와 상기 덮개 사이에 제공된 제 2 링;을 포함하고, 상기 제 1 링과 상기 제 2 링 사이의 사이 공간에 압력을 제공하는 압력 제공 유닛;이 연결되도록 제공된다.
상기 압력 제공 유닛은, 상기 사이 공간의 내부 압력을 가압시키기 위해 상기 사이 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 가진다.
또한, 기판 처리 장치는, 그 내부에 상기 챔버가 수용되는 공간을 가지는 하우징; 및 상기 하우징 내부로 가스를 공급하는 가스 공급부;를 더 포함하되, 상기 가스 공급 부재는, 가스 공급 라인; 및 상기 가스 공급 라인을 개폐하는 공급 밸브;를 포함하고, 상기 가스 공급 라인의 일단은 상기 사이 공간에 연결되고, 타단은 상기 챔버와 상기 하우징 사이의 공간에 개방되게 제공된다.
상기 감압 부재는, 가스 배기 라인; 상기 가스 배기 라인을 통해 상기 사이 공간 내부의 가스를 배출시키는 펌프; 및 상기 가스 배기 라인을 개폐하는 배기 밸브;를 가질 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는 상기 공급 밸브 및 상기 배기 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는, 상기 덮개를 닫아 공정 진행시에는, 상기 배기 밸브를 열고 상기 공급 밸브를 닫고, 상기 덮개를 개방할 때에는, 상기 배기 밸브를 닫고 상기 공급 밸브를 열 수 있다.
또한, 상기 기판 지지 유닛은, 기판을 직접 지지하는, 복수개의 기판 홀더;와 상기 기판 홀더가 수용되는 복수개의 기판 수용홈;과 상기 복수개의 기판 수용홈이 그 상면에 제공된, 원추 형상을 가지는 서셉터;를 포함하고, 상기 가스 공급 유닛은, 상기 서셉터의 중심축상에 놓이도록 상기 챔버의 덮개 중앙에 장착되도록 제공될 수 있다.
또한, 본발명은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법을 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 방법은 상기 챔버에서 공정 진행시, 상기 챔버와 상기 하우징 사이는 상기 가스로 채워지고, 상기 챔버에서 공정 진행 후 상기 덮개를 개방하기 전에, 상기 공급 밸브를 개방하여 상기 챔버와 상기 하우징 사이의 가스가 상기 사이 공간으로 유입된다.
상기 챔버에서 공정 진행 전 상기 배기 밸브를 개방하여 상기 사이 공간을 감압하여 상기 덮개와 상기 몸체 사이를 밀폐시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 챔버 외부에 존재하는 가스를 2중의 링의 사이 공간에 유입시킴으로써, 별도의 가스를 공급하는 장치 없이 2중의 링의 사이 공간의 압력을 승압시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 밀폐 부재를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 1의 기판 지지 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 1의 기판 홀더의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 1의 가스 공급 유닛의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 노즐 내부를 상부에서 바라본 도면이다.
도 8은 도 1의 가스 배기 유닛의 일 예를 보여주는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
이하, 도1 내지 도8을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
기판처리장치는 기판 상에 박막을 증착하는 공정을 수행한다. 도1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도1을 참조하면, 기판처리장치는 하우징(100), 챔버(200), 기판 지지 유닛(300), 라이너 유닛(400), 가열 유닛(500), 가스 공급 유닛(600), 가스 배기 유닛(700), 가스 공급부(800), 제어기(900)를 포함한다. 하우징(100)은 챔버(200)를 수용하는 공간을 제공한다. 챔버(200)는 내부에 공정 처리가 수행되는 공간을 제공한다. 기판 지지 유닛(300)은 기판(S)을 지지한다. 라이너 유닛(400)은 챔버(200) 내벽을 보호한다. 가열 유닛(500)은 기판(S)을 가열한다. 가스 공급 유닛(600)은 기판(S)으로 공정 가스를 공급한다. 가스 배기 유닛(700)은 기판 처리에 제공된 공정 가스를 챔버(200) 외부로 배기한다. 가스 공급부(800)는 하우징(100) 내부로 가스를 공급한다. 이하, 각 구성에 대해 상세하게 설명한다.
하우징(100)은 대체로 직육면체 형상을 가지며, 내부에 공간을 가진다. 도시하지 않았으나, 하우징(100)의 일 측벽에는 개구가 형성되고, 작업자는 개구를 통해 챔버(200)로 기판을 반입할 수 있다. 도시하지 않았으나, 개구는 도어에 의해 개폐될 수 있다. 또한, 하우징(100)에는 그 내부 압력을 외부보다 같거나 높게 유지하기 위해 하우징(100) 내로 가스를 공급하는 가스 공급부(800)가 제공될 수 있다. 하우징 외부 압력은 대기압일 수 있다. 이는 개구가 열렸을 때, 외부 공기가 하우징(100) 내로 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 하우징(100) 내로 공급되는 가스는 질소(N2) 가스일 수 있다. 하우징(100)의 내부에는 챔버(200)가 위치한다. 하우징(100)의 측벽에는 지지턱(120)이 내측으로 돌출되고, 지지턱(120)에는 챔버(200)가 놓일 수 있다.
챔버(200)의 내부에는 기판이 처리되는 처리공간이 형성된다. 챔버(200)는 덮개(210), 몸체(220) 및 밀폐 부재(230)을 가진다. 챔버(200)는 원통 형상을 가지며, 덮개(210) 및 몸체(220)가 조합되어 처리 공간을 형성한다.
몸체(220)는 상면이 개방되고 측벽(222) 및 하부벽(224)을 가진다.
덮개(210)는 몸체(220)의 상면이 밀폐되도록 덮는다. 덮개(210)는 챔버(200) 내부를 개폐할 수 있다. 작업자는 챔버(200) 내부에 제공되는 장치를 유지 보수할 경우, 덮개(210)를 개방한다. 또한, 챔버(200)에 기판(S)이 출입하는 경우, 덮개(210)가 개방될 수 있다. 챔버(200)는 내열성이 약한 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(200)는 스테인레스 재질로 제공될 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1의 밀폐 부재(230)를 설명하기 위한 도면들이다. 도 2 및 도 3을 참고하면, 밀폐 부재(230)는 덮개(210)와 몸체(220) 사이를 밀폐시킨다. 밀폐 부재(230)는 제 1 링(231), 제 2 링(232) 및 압력 제공 유닛(233)을 가진다.
제 1 링(231)은 몸체(220)와 덮개(210) 사이에 제공된다. 제 2 링(232)은 제 1 링(231)을 감싸도록 몸체(220)와 덮개(210) 사이에 제공된다. 제 1 링(231) 및 제 2 링(232)은 링 형상으로 제공된다. 제 1 링(231) 및 제 2 링(232)은 덮개(210)를 닫은 경우, 몸체(220) 및 덮개(210)에 밀착됨으로써 몸체(220)와 덮개(210) 사이로 가스가 통할 수 없게 한다. 제 1 링(231)과 제 2 링(232) 사이에는 사이 공간(236)이 형성된다.
압력 제공 유닛(233)은 사이 공간(236)에 압력을 제공한다. 압력 제공 유닛(233)은 가스 공급 부재(234) 및 감압 부재(235)를 가진다.
가스 공급 부재(234)는 사이 공간(236) 내부 압력을 가압시키기 위해 사이 공간(236)으로 가스를 공급한다. 가스 공급 부재(234)는 가스 공급 라인(234a) 및 공급 밸브(234b)를 가진다. 가스 공급 라인(234a)의 일단은 사이 공간(236)에 연결되고, 타단은 챔버(200)와 하우징(100) 사이의 공간에 개방되게 제공된다. 공급 밸브(234b)는 가스 공급 라인(234a)을 개폐 한다.
감압 부재(235)는 사이 공간(236) 내부의 압력을 감압시킨다. 감압 부재(235)는 가스 배기 라인(235a), 펌프(235c) 및 배기 밸브(235b)를 가진다. 펌프(235c)는 가스 배기 라인(235a)을 통해 사이 공간(236) 내부의 가스를 배출시킨다. 배기 밸브(235b)는 가스 배기 라인(235a)을 개폐한다.
따라서, 상술한 바와 같이 챔버(200)에서 공정 진행시, 챔버(200)와 하우징(100) 사이는 가스로 채워지고, 챔버(200)에서 공정 진행 후 덮개(210)를 개방하기 전에, 공급 밸브(234b)를 개방하여 챔버(200)와 하우징(100) 사이의 가스가 사이 공간(236)으로 유입되게 함으로써 사이 공간(236) 내외부의 압력이 같아져 덮개(210)를 개방시킬 수 있게 된다. 이 경우, 별도의 가스를 공급하는 장치 없이 사이 공간(236)의 압력을 승압시킬 수 있다. 또한, 챔버(200)에서 공정 진행 전 배기 밸브(235b)를 개방하여 사이 공간(236)을 감압하여 사이 공간(236) 내외부의 기압차로 인해 덮개(210)와 몸체(220) 사이를 밀폐시킬 수 있다.
일 예에 의하면, 기판 처리 장치는 제어기(900)을 더 포함할 수 있다. 제어기(900)는 공급 밸브(234b) 및 배기 밸브(235b)를 제어한다. 제어기(900)는 덮개(210)를 닫아 공정 진행시에는, 배기 밸브(235b)를 열고 공급 밸브(234b)를 닫고, 덮개(210)를 개방할 때에는, 배기 밸브(235b)를 닫고 공급 밸브(234b)를 연다.
기판 지지 유닛(300)은 챔버(200) 내부에서 기판(S)을 지지한다. 기판 지지 유닛(300)은 복수 매의 기판(S)을 동시에 지지할 수 있다. 실시예에 의하면, 기판 지지 유닛(300)은 서셉터(310), 기판 홀더(320), 그리고 서셉터 구동부(330)를 포함한다.
도4는 도1의 서셉터(310)를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도4를 참조하면, 서셉터(310)는 챔버(200) 내부에 위치한다. 서셉터(310)는 소정 두께를 갖는 원판으로, 상면이 저면보다 큰 반경을 가지고, 측면이 하향 경사질 수 있다. 도 3과 같이, 서셉터(310)의 상면에는 중앙홈(312) 및 기판 수용홈(311)이 형성된다. 중앙홈(312) 및 기판 수용홈(311) 각각은 원형 홈으로, 소정 깊이로 형성될 수 있다.
중앙홈(312)은 서셉터(310)의 상면 중앙영역에 형성된다. 중앙홈(312)에는 노즐(610)의 끝단이 위치될 수 있다.
기판 수용홈(311)에는 기판(S)을 직접 지지할 수 있는 기판 홀더(320) 등의 처리 대상물이 제공될 수 있다. 기판 수용홈(311)은 복수 개로 제공된다. 기판 수용홈(311)들은 서셉터(310)의 상면 가장자리영역에 형성된다. 기판 수용홈(311)들은 중앙홈(312)의 주변에 형성된다. 기판 수용홈(311)들은 기판 홀더(320)의 크기에 따라 다양한 형상으로 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 기판 수용홈들(311)은 10개로 제공되며, 각각은 서로 조합하여 링 형상으로 배치될 수 있다. 각각의 기판 수용홈들(311)은 중앙홈(312)으로부터 거리가 동일하게 제공될 수 있다. 서로 인접한 기판 수용홈들(311) 간에 간격은 동일하게 제공될 수 있다.
기판 수용홈(311)들의 바닥면에는 돌기(313), 분사홀(314), 그리고 안내홈(315)이 형성된다. 돌기(313)는 기판 수용홈(311)의 바닥면 중앙에서 소정 높이로 돌출된다. 분사홀(314)은 돌기(313) 주변에 복수 개 형성된다. 분사홀(314)들은 가스를 공급하는 가스 공급 유로(317)들과 연결되며, 가스를 분사한다. 분사된 가스는 기판 수용홈(311)에 놓인 기판 홀더(320)을 부양시킨다.
안내홈(315)은 분사홀(314)에서 분사된 가스의 흐름을 안내한다. 안내홈(315)은 분사홀(314)들에 각각 연결된다. 안내홈(315)은 소정 길이를 가지며, 라운드지게 제공된다. 분사홀(314)에서 분사된 가스는 안내홈(315)을 따라 이동하며, 부양된 기판 홀더(320)을 회전시킨다.
다시 도 1을 참고하면, 서셉터 구동부(330)는 서셉터(310)를 회전 및 승강시킨다. 서셉터 구동부(330)는 회전축(331) 및 모터(332)를 포함한다. 회전축(331)은 서셉터(310)의 하부에서 서셉터(310)를 지지한다. 모터(332)는 회전축(331)을 회전 및 승강시킨다. 실시예에 의하면, 기판 홀더(320)가 회전되는 동안, 모터(332)는 서셉터(310)를 회전시킬 수 있다.
도5는 도1의 기판 홀더를 보여주는 단면도이다. 도5를 참조하면, 기판 홀더(320)는 두께가 얇은 원판으로 기판 수용홈(311)에 수용된다. 기판 홀더(320)의 상면에는 안착홈(321)이 형성된다. 안착홈(321)은 소정 깊이로 형성되며, 기판(S)을 수용한다. 안착홈(321)은 기판홀더의 내측면과 바닥면에 의해 정의될 수 있다. 일 예에 의하면, 안착홈(321)은 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 안착홈(321)은 기판(S)의 반경에 상응하거나 그보다 큰 반경을 가질 수 있다. 기판 홀더(320)의 저면에는 고정홈(322)이 형성된다. 고정홈(322)에는 기판 수용홈(311)의 바닥면에 형성된 돌기(313)가 삽입 가능하다. 기판 홀더(320)는 전기 전도율이 높은 재질로 제공될 수 있다. 기판 홀더(320)는 흑연 재질로 제공될 수 있다. 기판 홀더(320)는 복수 개 제공되며, 기판 수용홈(311)들 각각에 수용된다.
다시 도1을 참조하면, 라이너 유닛(400)은 챔버(200) 내부에 위치하며, 챔버(200) 내벽을 보호한다. 라이너 유닛(400)은 챔버(200) 내벽에 공정 가스가 부착되거나, 챔버(200) 내벽과 공정 가스가 반응하는 것을 차단한다. 라이너 유닛(400)은 상부 라이너(410), 측부 라이너(420), 그리고 체결 부재(430)를 포함한다.
상부 라이너(410)는 두께가 얇은 판으로, 서셉터(310)의 상부에서 서셉터(310)의 상면과 나란하게 배치된다. 상부 라이너(410)는 챔버(200)의 덮개(210)로부터 소정 거리 이격하여 위치한다. 상부 라이너(410)는 서셉터(310)의 상면보다 큰 면적을 가진다. 실시예에 의하면, 상부 라이너(410)는 원판이며, 서셉터(310)의 상면보다 큰 반경을 가진다. 상부 라이너(410)의 중심에는 삽입공이 형성된다. 삽입공에는 노즐(610)이 위치한다.
측부 라이너(420)는 상·저면이 개방되며, 내부에 공간이 형성된 통 형상을 가진다. 측부 라이너(420)는 상부 라이너(410)의 하부에서 상부 라이너(410)를 지지한다. 측부 라이너(420)는 상부 라이너(410)에 상응하는 반경을 가지며, 상단에 상부 라이너(410)가 놓인다. 측부 라이너(420)는 서셉터(310)의 주변을 에워싸도록 배치된다. 상부 라이너(410)와 측부 라이너(420)에 의해 구획되는 공간은 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 처리 공간(422)으로 제공된다.
상부 라이너(410)와 측부 라이너(420)는 챔버(200)보다 내열성이 우수한 재질로 제공된다. 상부 라이너(410)와 측부 라이너(420)는 그라파이트 재질로 제공될 수 있다.
체결 부재(430)는 상부 라이너(410)를 챔버(200)의 덮개(210)에 고정시킨다. 체결 부재(430)는 플랜지(431)와 볼트(432)를 포함한다. 플랜지(431)는 삽입공이 형성된 상부 라이너(410)의 내측단에 고정 체결된다. 볼트(432)는 챔버(200)의 덮개(210)과 플랜지(431)를 체결한다. 체결 부재(430)에 의하여, 상부 라이너(410)와 챔버(200)의 덮개(210)와 일체로 이동한다. 덮개(210)가 챔버(200)의 내부를 개방하는 경우, 상부 라이너(410)는 덮개(210)와 함께 이동한다.
가열 유닛(500)은 서셉터(310)의 하부에 위치한다. 가열 유닛(500)은 서셉터(310)의 하면으로부터 소정 거리 이격된다. 가열 유닛(500)은 코일로 제공될 수 있다. 코일은 동일 높이에서 나선 형상으로 회전축(331) 주변에 복수 회 감기도록 제공될 수 있다. 가열 유닛(500)에서 발생된 열은 서셉터(310)와 기판 지지판(320)을 통해 기판(S)으로 전달되며, 기판(S)을 가열한다. 일 예에 의하면, 기판(S)은 가열 유닛(500)에 의해 700? 내지 1300?로 가열될 수 있다.
가스 공급 유닛(600)은 상부 라이너(410)와 서셉터(310) 사이 공간으로 퍼지 가스 및 이온화된 공정가스를 공급한다.
도6은 도1의 가스 공급 유닛(600)을 나타내는 단면도이고, 도7은 도6의 노즐을 나타내는 수평 단면도이다. 도6 및 도7을 참조하면, 가스 공급 유닛(600)은 노즐(610), 제1가스 공급라인(641), 제2가스 공급라인(642), 그리고 퍼지 가스 공급라인(643)을 포함한다.
노즐(610)은 챔버(200)의 덮개(210) 중앙으로부터 아래로 제공되며, 그 끝단이 서셉터(310)의 중앙홈(312)에 위치한다. 노즐(610)은 상단이 챔버(200)의 덮개(210)에 걸쳐 지지될 수 있다. 노즐(610)의 내부는 복수의 공간으로 구획되어 형성된다. 실시예에 의하면, 노즐(610)이 내부에는 3개의 공간(611 내지 613)이 형성된다. 제1공간(611)은 노즐(610)의 중앙영역에 형성된다. 제2공간(612)은 제1공간(611)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성된다. 제3공간(613)은 제2공간(612)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성된다. 제1 내지 제3공간(611 내지 613)은 구획벽에 의해 구획되며 서로 간에 차단된다.
노즐(610)의 측벽에는 퍼지가스 분사구(621, 622)와 공정가스 분사구(623 내지 625)가 형성될 수 있다.
퍼지가스 분사구(621, 622)는 상부 라이너(410)에 인접한 노즐(610) 영역과 노즐(610) 끝단에 인접한 영역에 각각 형성될 수 있다. 퍼지가스 분사구(621, 622)는 노즐(610) 둘레를 따라 복수 개 형성된다. 퍼지가스 분사구(621, 622)는 제3공간(613)과 연통된다. 제3공간(613)에 공급된 퍼지 가스는 퍼지 가스 분사구(621, 622)들을 통해 처리 공간(422)으로 분사된다. 일 예에 의하면, 노즐(610) 끝단에 인접한 영역에 형성된 퍼지가스 분사구(622)는 중앙홈(312) 내에 위치될 수 있다.
공정 가스 분사구(623 내지 625)는 제1가스를 분사하는 제1가스 분사구(623)와, 제2가스를 분사하는 제2가스 분사구(624, 625)로 구분된다. 제1가스 분사구(623)는 상부에 형성된 퍼지 가스 분사구(621)들과 하부에 형성된 퍼지 가스 분사구(622)들 사이에 형성된다. 제1가스 분사구(623)는 노즐(610)의 둘레를 따라 복수 개 형성된다. 제1가스 분사구(623)는 제1내관(631)을 통해 제1공간(611)과 연통된다. 제1내관(631)은 복수 개가 제1공간(611)을 중심으로 방사상으로 배치되며, 제1가스 분사구(623)들 각각과 연결된다. 제1공간(611)으로 공급된 제1가스는 제1내관(631)과 제1가스 분사구(623)를 순차적으로 거쳐 처리 공간(422)으로 분사된다.
제2가스 분사구(624, 625)는 상부에 형성된 퍼지 가스 분사구(621)들과 제1가스 분사구(623)들 사이 영역, 그리고 제1가스 분사구(623)들과 하부에 형성된 퍼지 가스 분사구(622)들 사이 영역에 각각 형성된다. 제2가스 분사구(624, 625)는 노즐(610)의 둘레를 따라 복수 개 형성된다. 제2가스 분사구(624, 625)는 제2내관(632, 633)을 통해 제2공간(612)과 연통된다. 제2내관(632, 633)은 복수 개가 제2공간(612)을 중심으로 방사상으로 배치되며, 제2가스 분사구(624, 625)들 각각과 연결된다. 제2공간(612)으로 공급된 제2가스는 제2내관(632, 625)과 제2가스 분사구(624, 625)를 순차적으로 거쳐 처리 공간(422)으로 분사된다. 제1가스 분사구(623)와 제2가스 분사구(624, 625)에서 분사된 제1 및 제2가스는 처리 공간(422)에서 혼합되고 기판(S)에 증착된다.
제1가스 공급라인(641)은 노즐(610)의 상단에서 제1공간(611)과 연결된다. 제1가스 공급라인(641)은 제1공간(611)으로 제1가스를 공급한다. 제1가스는 유기금속인 Ⅲ족 원소의 가스일 수 있다. 제1가스는 트리메틸갈륨(TMG) 또는 트리메틸알루미늄(TMA)일 수 있다.
제2가스 공급라인(642)은 노즐(610)의 상단에서 제2공간(612)과 연결될 수 있다. 제2가스 공급 라인(642)은 제2공간(612)으로 제2가스를 공급한다. 제2가스는 V족원소가 수소화물로서 제공될 수 있다. 제2가스는 포스핀(PH3), 수소화비소(AsH3), 또는 암모니아(NH3)일 수 있다.
퍼지 가스 공급라인(643)은 노즐(610)의 상단에서 제3공간(613)과 연결될 수 있다. 퍼지 가스 공급라인(643)은 제3공간(613)으로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지가스는 질소가스(N2)일 수 있다.
가스 배기 유닛(700)은 기판(S) 처리 후 처리 공간(422)에 머무르는 가스를 챔버(200) 외부로 배기한다. 도8은 도1의 가스 배기 유닛(700)을 나타내는 사시도이다. 도1 및 도8을 참조하면, 가스 배기 유닛(700)은 배기판(710), 배기관(720), 탄성 부재(730)를 포함한다. 배기판(710)은 링 형상의 판으로, 서셉터(310)의 둘레를 따라 제공된다. 배기판(710)의 상면은 서셉터(310)의 상면에 상응하거나 그보다 낮게 위치할 수 있다. 배기판(710)의 상면에는 측부 라이너(420)가 놓인다. 배기판(710)의 상면 영역 중 측부 라이너(420)가 놓인 영역 내측에는 배기홀(711)이 형성된다. 배기홀(711)은 배기판(710)의 상면을 따라 복수 개 형성된다.
배기판(710)의 내부에는 배기 유로(712)가 형성된다. 배기 유로(712)는 배기판(710)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성되며, 배기홀(711)들과 연통된다.
배기관(720)은 배기판(710)의 저면과 연결되며, 배기 유로(712)와 연통된다. 실시예에 의하면, 배기관(720)은 복수 개 제공되며, 서로 상이한 위치에서 배기판(710)과 결합된다. 배기관(720)들은 단계별로 합쳐져 중간 배기관(721)으로 연결되고, 중간 배기관(721)들은 하나의 메인 배기관(722)으로 합쳐진다. 메인 배기관(722)에는 진공 펌프(미도시)가 설치된다. 실시예에 의하면, 배기관(720)들은 4개 지점에서 배기판(710)과 연결되고, 한 쌍씩 중간 배기관(721)으로 합쳐진다. 그리고 2개의 중간 배기관(721)은 메인 배기관(722)으로 합쳐진다.
진공 펌프에서 인가된 진공압은 메인 배기관(722), 중간 배기관(721), 배기관(720), 그리고 배기 유로(712)를 순차적으로 거쳐 배기홀(711)들 각각에 인가된다. 진공압은 배기 유로(712)를 거치므로, 배기홀(711)들 각각에는 진공압이 균일하게 인가될 수 있다. 배기홀(711)들에 인가된 진공압은 처리 공간(422)에 인가되며, 처리 공간(422)에 머무르는 가스는 배기홀(711)들로 유입된다. 가스는 배기홀(711)들 각각에 균일하게 유입될 수 있다.
탄성 부재(730)는 배기판(710)의 저면에 제공된다. 탄성 부재(730)는 배기판(710)에 힘이 가해지는 경우, 배기판(710)에 탄성력을 인가한다. 예컨대, 배기판(710)의 상면에 측부 라이너(420)가 놓이거나, 상부 라이너(410)가 개방되는 경우, 탄성력을 제공하여 배기판(710)을 안정적으로 지지한다. 탄성 부재(730)는 스프링이 제공될 수 있다. 스프링(730)은 배기판(710)의 둘레를 따라 복수 개 제공될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하우징
200: 챔버
300: 기판 지지 유닛
400: 라이너 유닛
500: 가열 유닛
600: 가스 공급 유닛
700: 가스 배기 유닛
800: 가스 공급부
900: 제어기

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 상면이 개방된 몸체, 상기 몸체의 상면이 밀폐되도록 덮는 개폐가 가능한 덮개, 그리고 상기 덮개와 상기 몸체 사이를 밀폐시키는 밀폐 부재를 가지는 챔버;
    상기 챔버 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛;
    상기 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
    내부에 상기 챔버가 수용되는 공간을 가지는 하우징; 및
    상기 하우징 내부로 가스를 공급하는 가스 공급부;를 포함하되,
    상기 밀폐 부재는,
    상기 몸체와 상기 덮개 사이에 제공된 제 1 링; 및
    상기 제 1 링을 감싸도록 상기 몸체와 상기 덮개 사이에 제공된 제 2 링;을 포함하고,
    상기 제 1 링과 상기 제 2 링 사이의 사이 공간에 압력을 제공하는 압력 제공 유닛;이 연결되고,
    상기 압력 제공 유닛은 상기 사이 공간의 내부 압력을 가압시키기 위해 상기 사이 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 가지며,
    상기 가스 공급 부재는,
    가스 공급 라인; 및
    상기 가스 공급 라인을 개폐하는 공급 밸브;를 포함하고,
    상기 가스 공급 라인의 일단은 상기 사이 공간에 연결되고, 타단은 상기 챔버와 상기 하우징 사이의 공간에 개방되게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 압력 제공 유닛은,
    상기 사이 공간 내부의 압력을 감압시키는 감압 부재;를 더 포함하되,
    상기 감압 부재는,
    가스 배기 라인;
    상기 가스 배기 라인을 통해 상기 사이 공간 내부의 가스를 배출시키는 펌프; 및
    상기 가스 배기 라인을 개폐하는 배기 밸브;를 가지는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 공급 밸브 및 상기 배기 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 덮개를 닫아 공정 진행시에는, 상기 배기 밸브를 열고 상기 공급 밸브를 닫고,
    상기 덮개를 개방할 때에는, 상기 배기 밸브를 닫고 상기 공급 밸브를 여는 기판 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 상면이 개방된 몸체, 상기 몸체의 상면이 밀폐되도록 덮는 개폐가 가능한 덮개, 그리고 상기 덮개와 상기 몸체 사이를 밀폐시키는 밀폐 부재를 가지는 챔버;와
    상기 챔버 내에서 기판을 지지하도록 제공된 기판 지지 유닛;과
    상기 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;을 포함하되,
    상기 기판 지지 유닛은,
    기판을 직접 지지하는, 복수개의 기판 홀더;와
    상기 기판 홀더가 수용되는 복수개의 기판 수용홈;과
    상기 복수개의 기판 수용홈이 그 상면에 제공된, 원추 형상을 가지는 서셉터;와
    내부에 상기 챔버가 수용되는 공간을 가지는 하우징;과
    상기 하우징 내부로 가스를 공급하는 가스 공급부;를 포함하고,
    상기 가스 공급 유닛은,
    상기 서셉터의 중심축상에 놓이도록 상기 챔버의 덮개 중앙에 장착되며,
    상기 밀폐 부재는,
    상기 몸체와 상기 덮개 사이에 제공된 제 1 링; 및
    상기 제 1 링을 감싸도록 상기 몸체와 상기 덮개 사이에 제공된 제 2 링;을 포함하고,
    상기 제 1 링과 상기 제 2 링 사이의 사이 공간에 압력을 제공하는 압력 제공 유닛;이 연결되되,
    상기 압력 제공 유닛은,
    상기 사이 공간의 내부 압력을 가압시키기 위해 상기 사이 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 가지고,
    상기 가스 공급 부재는,
    가스 공급 라인; 및
    상기 가스 공급 라인을 개폐하는 공급 밸브;를 포함하고,
    상기 가스 공급 라인의 일단은 상기 사이 공간에 연결되고, 타단은 상기 챔버와 상기 하우징 사이의 공간에 개방되게 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 압력 제공 유닛은,
    상기 사이 공간 내부의 압력을 감압시키는 감압 부재;를 더 포함하되,
    상기 감압 부재는,
    가스 배기 라인;
    상기 가스 배기 라인을 통해 상기 사이 공간 내부의 가스를 배출시키는 펌프; 및
    상기 가스 배기 라인을 개폐하는 배기 밸브;를 가지는 기판 처리 장치.
  10. 제 4 항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 챔버에서 공정 진행시, 상기 챔버와 상기 하우징 사이는 상기 가스로 채워지고,
    상기 챔버에서 공정 진행 후 상기 덮개를 개방하기 전에, 상기 공급 밸브를 개방하여 상기 챔버와 상기 하우징 사이의 가스가 상기 사이 공간으로 유입되는 기판 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 챔버에서 공정 진행 전 상기 배기 밸브를 개방하여 상기 사이 공간을 감압하여 상기 덮개와 상기 몸체 사이를 밀폐시키는 기판 처리 방법.
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