KR101600269B1 - 플라즈마 처리장치의 기판재치대 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대는, 기판(W)에 대응하는 크기를 가지며, 가장자리 둘레에 실링을 장착하기 위한 실링홈이 설치되며, 냉각가스를 기판(W)의 밑면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀(215)이 구비된 복수의 융기부(210)를 구비하는 하판(200); 및 상기 하판(200)의 융기부(210)위에 배치된 기판(W)의 상부면을 노출시키는 복수의 개구부가 형성되며, 상기 기판(W)의 외경보다 큰 크기를 가지며 상기 하판(200)의 융기부(210)에 장착된 실링과 맞물리는 걸림턱(130)을 가지는 복수의 기판 수납틀(110)을 구비하는 상판(100)으로 이루어지며, 상기 상판(100)의 상기 걸림턱(120)의 내측 가장자리 둘레부에는 복수의 돌기부(130a)가 형성되어 기판(W)의 상면 가장자리부에 접촉되며, 상기 하판(200)은 체결수단에 의해 상기 상판(100)의 밑면에 고정되는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 있어서, 상기 하판(200)의 복수의 융기부(210)의 각각의 상면의 가장자리에 하나의 실링홈(212)이 형성되고 상기 실링홈(212)에는 실링(280)이 장착되며, 상기 복수의 융기부(210)들 중 서로 인접한 융기부(210)들이 배치되는 영역 주위에서는 상기 각각의 융기부(210)의 실링홈(212)들의 외측벽(212b)의 일부가 제거되어 오목홈부(250))가 형성되고, 상기 하판(200)의 융기부(210)의 오목홈부(250)에는 상기 상판(100)의 아래방향으로 연장하는 돌출부(150)가 삽입되며, 이에 의해 상기 상판(100)의 돌출부(150)가 상기 실링홈(212)의 외측벽을 형성한다.

Description

플라즈마 처리장치의 기판재치대{SUBSTRATE SUPPORT PLATE FOR PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 재치대에 기판을 효율적으로 수납하여 플라즈마 처리장치의 생산성을 증대시킬 수 있는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 관한 것이다.

일반적으로 반도체칩이나, LED, 평판 디스플레이 장치의 제조에 있어서, 기판(웨이퍼) 위에 박막을 형성하거나 원하는 패턴을 가공하기 위하여 플라즈마를 이용한 표면처리공정이 수행된다. 플라즈마를 이용한 표면처리의 대표적인 예로서, 금속유기 화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD) 공정과 플라즈마 식각(Plasma Etching) 공정을 들 수 있다.

이러한 플라즈마 표면처리공정을 수행하는 플라즈마 처리장치는 공정챔버 내에 플라즈마에 의한 표면처리 대상이 되는 기판을 고정하는 재치대가 마련되어 있으며, 특히 생산성 향상을 위하여 다수의 기판을 동시에 고정하여 표면처리하는 형태의 재치대가 이용되고 있다.

일반적으로, LED용 반도체칩 제조에 사용되는 플라즈마 처리장치에서는 직경 370mm의 기판 재치대가 널리 이용되고 있으며, 하나의 기판 재치대에 하나 이상의 기판을 장착할 수 있도록 기판 재치대가 구성되어 있다.

도 1 내지 도 5은 직경 370mm 크기의 종래의 기판 재치대를 도시한 것이다. 도 1 내지 도 5의 종래의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대는, 기판(W)에 대응하는 크기를 가지며, 가장자리 둘레에 실링(28a, 28b)을 장착하기 위한 실링홈(22a, 22b)이 설치되며, 냉각가스를 기판(W)의 밑면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀(25)이 구비된 복수의 융기부(21)를 구비하는 하판(20); 및 상기 하판(20)의 융기부(21)위에 배치된 기판(W)의 상부면을 노출시키는 복수의 개구부가 형성되며, 상기 개구부의 내주면 상단에 형성된 제1 걸림턱(12) 및 상기 기판(W)의 외경보다 큰 크기를 가지며 상기 제1 걸림턱(12)으로부터 소정의 높이 아래에 형성되며 상기 하판(20)의 융기부(21)에 장착된 실링(28b)과 맞물리는 제2 걸림턱(13)을 가지는 복수의 기판 수납틀(11)을 구비하는 상판(10)으로 이루어진다. 상기 상판(10)의 상기 제1 걸림턱(12)의 내측 가장자리 둘레부에는 복수의 돌기부(12a)가 형성되어 기판(W)의 상면 가장자리부에 접촉되어, 상기 하판(20)은 체결수단에 의해 상기 상판(10)의 밑면에 고정된다.

이러한 기판 재치대를 직경 4인치의 웨이퍼용으로 제작할 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 하나의 웨이퍼(W)를 배치하고 중앙의 웨이퍼의 둘레에 6개의 웨이퍼(W)를 배치하여 총 7개의 웨이퍼를 기판 재치대(7포켓 기판 재치대)에 실장할 수 있다. 그런데, 이러한 기판 재치대에서 플라즈마 표면처리의 생산성을 향상시키기 위하여, 하나의 기판 재치대에 8개의 웨이퍼를 배치하도록 설계할 경우에, 기판 재치대의 중앙에 하나의 웨이퍼(W)를 배치하고 중앙의 웨이퍼의 둘레에 7개의 웨이퍼(W)를 배치하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 이와 같이 직경 370mm 크기의 기판 재치대에서 중앙 웨이퍼의 둘레에 4인치 웨이퍼 7개를 배치하여 8포켓용으로 제작하려고 할 경우에는, 기판 재치대의 상판(10)에서의 7개의 기판 수납틀(11)이 서로 접촉하거나 밀접하게 인접하게 되므로, 기판 수납틀(11)이 접촉 또는 밀접하게 인접하는 부위에서는 상판의 폭이 매우 좁게되어 상판(10)의 기판 수납틀(11)이 웨이퍼(W)를 하판(20)의 융기부(21)에 장착된 내측 실링(28a)에 대하여 누르는 힘이 약하게 되며, 상판(10)의 기판 수납틀(11)의 제2 걸림턱(13)이 하판(20)의 융기부(21)에 장착된 외측 실링(28b)에 대하여 누르는 힘이 약하게 되므로, 냉각가스가 공정챔버내로 과도하게 누출되는 문제가 있다. 또한, LED용 반도체칩 제조에 사용되는 플라즈마 처리장치에 이용되는 기판 재치대의 크기는 공정챔버의 크기에 따라 정해지기 때문에 기판 재치대의 최대 직경은 370mm로 제한되므로, 4인치 웨이퍼 8개를 수납하기 위하여 기판 재치대의 크기를 증대시킬 수는 없다. 이러한 문제 때문에 직경 370mm의 기판 재치대를 4인치의 웨이퍼 8개용으로 제작할 경우에 기판과 기판이 인접하는 부위에서 기판의 표면처리의 불량이 과다하게 발생되어, 8포켓(중앙에 하나의 웨이퍼가 배치되고 중앙의 웨이퍼 둘레에 7개의 웨이퍼가 배치되는 배열)의 기판 재치대를 만들지 못하였다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 직경 370mm의 기판 재치대의 상판 및 하판의 구조를 변경하여, 직경 4인치의 기판 8개를 수납할 수 있으며 냉각가스가 플라즈마 공정챔버내로 누출될 우려가 없는 8포켓 기판 재치대를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대는, 상판의 배면측으로부터 수용되어 냉각가스가 상판과 하판 사이로 공급되며, 기판에 대응하는 크기를 가지며, 가장자리 둘레에 실링을 장착하기 위한 실링홈이 설치되며, 냉각가스를 기판의 밑면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀이 구비된 복수의 융기부를 구비하는 하판; 및 상기 하판의 융기부위에 배치된 기판의 상부면을 노출시키는 복수의 개구부가 형성되며, 상기 기판의 외경보다 큰 크기를 가지며 상기 하판의 융기부에 장착된 실링과 맞물리는 걸림턱을 가지는 복수의 기판 수납틀을 구비하는 상판으로 이루어지며, 상기 상판의 상기 걸림턱의 내측 가장자리 둘레부에는 복수의 돌기부가 형성되어 기판의 상면 가장자리부에 접촉되며, 상기 하판은 체결수단에 의해 상기 상판의 밑면에 고정되는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 있어서, 상기 하판의 복수의 융기부의 각각의 상면의 가장자리에 하나의 실링홈이 형성되고 상기 실링홈에는 실링이 장착되며, 상기 복수의 융기부들이 서로 인접하는 영역 주위에서는 상기 각각의 융기부의 실링홈들의 외측벽의 일부가 제거되어 오목홈부가 형성되고, 상기 하판의 융기부의 오목홈부에는 상기 상판의 아래방향으로 연장하는 돌출부가 삽입되며, 이에 의해 상기 상판의 돌출부가 상기 실링홈의 외측벽을 형성한다.

상기 본 발명의 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 하판의 융기부의 상기 오목홈부에 삽입되는 상기 상판의 밑면의 돌출부의 중앙부의 두께는 약 0.5mm ~ 5mm로 이루어질 수 있다. 상기 상판의 밑면의 돌출부의 중앙부의 두께는 더 바람직하기로는 약 1mm ~ 3mm로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 하판의 둘레에 배치되는 복수의 융기부에서 기판의 플랫 존에 대응하는 부위가 하판의 외주부를 향하도록 배치되며; 상기 상판의 둘레에 배치되는 복수의 기판 수납틀에서 기판의 플랫 존에 대응하는 부위가 상판의 외주부를 향하도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 하판의 둘레부에 7개의 융기부가 배치되고, 중앙에 1개의 융기부가 배치되며; 상기 상판의 둘레부에 7개의 기판 수납틀이 배치되고, 중앙에 1개의 기판 수납틀이 배치될 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 하판의 복수의 융기부의 각각의 상면의 가장자리에 형성된 실링홈에는 립씰이 설치되며, 상기 립씰의 내측의 제1 씰링립은 상기 기판의 밑면에 접촉되고 외측의 제2 씰링립은 상기 상판의 기판 수납틀의 걸림턱에 접촉될 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 상기 상판의 상기 걸림턱의 내측 가장자리 둘레부에는 6개의 돌기부가 배치될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 냉각가스가 플라즈마 공정챔버내로 과도하게 누출되는 문제를 일으키지 않으면서 370mm 크기의 기판 재치대에 4인치 기판 8개를 실장할 수 있는 8포켓 기판 재치대를 얻을 수 있어서, 종래의 7포켓 기판 재치대에 비하여 플라즈마 처리장치의 생산성이 약 14.2% 향상되는 현저한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 플라즈마 처리장치용 7포켓 기판 재치대의 하판의 평면도이다.
도 2는 종래의 플라즈마 처리장치용 7포켓 기판 재치대의 상판의 평면도이다.
도 3은 도 2의 종래의 플라즈마 처리장치용 7포켓 기판 재치대의 상판의 저면도이다.
도 4는 도 3의 기판 재치대의 상판의 "B"부분의 확대도이다.
도 5는 종래의 플라즈마 처리장치용 7포켓 기판 재치대의 조립상태를 도 1 및 도 2의 I-I'을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치용 8포켓 기판 재치대의 하판의 평면도이다.
도 7은 도 6의 기판 재치대의 하판의 "A"부분의 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치용 8포켓 기판 재치대의 상판의 평면도이다.
도 9는 도 8의 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치용 8포켓 기판 재치대의 상판의 저면도이다.
도 10는 도 9의 기판 재치대의 상판의 "B"부분의 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치용 8포켓 기판 재치대의 조립상태를 도 6 및 도 8의 II-II'을 따라 취한 단면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시 예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어 있다"거나 "접속되어 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어 있다"거나 또는 "직접 접속되어 있다"고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치용 8포켓 기판 재치대의 하판의 평면도가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치용 8포켓 기판 재치대의 상판 저면도가 도시되어 있고, 도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치용 8포켓 기판 재치대의 조립단면도가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대는, 도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 8개의 기판 수납틀(110)을 구비하는 상판(100)과, 각각의 상판(100)의 기판 수납틀(110)에 수납된 기판(W)을 하부에서 상측으로 떠받치도록 위치되는 8개의 융기부(210)가 구비된 하판(200)을 포함하며, 하판(200)은 나사 또는 볼트와 같은 체결수단에 의해 상판(100)의 밑면에 고정된다. 예를 들어, 나사 또는 볼트를 하판의 나사 구멍(260)을 관통시켜 상판(100)의 밑면의 암나사홀(160)에 고정할 수 있다.

상판(100)에 구비되는 각각의 기판 수납틀(110)은 플라즈마 처리될 기판(W)의 형상에 대응하도록 형성되는 것으로서, 수납될 기판(W)의 형상에 따라 형상이 변경될 수 있으며, 기판(W)의 크기에 따라 하나의 상판(100)에 구비되는 기판 수납틀(110)의 수가 변경될 수 있다. 직경이 370mm인 기판 재치대에 직경이 4인치인 기판(W)을 실장하려고 하는 경우에는, 중앙에 하나의 기판 수납틀(110)을 배치하고 중앙의 기판 수납틀(110) 둘레에 7개의 기판 수납틀(110)을 배치하여 8포켓 기판 재치대의 상판(100)을 구성할 수 있다. 각각의 기판 수납틀(110)은 도 9 ~ 도 11에 도시된 바와 같이, 상판(100)을 상하로 관통하는 개구부가 형성되며, 각각 기판(W)의 외경보다 큰 직경을 가지며 소정의 높이(예를 들어, 기판의 두께에 상응하는 높이)로 걸림턱(130)을 구비한다. 상기 걸림턱(130)은 하판(200)의 융기부(210)에 장착된 립씰(280)의 외측의 제2 씰링립(280b)에 맞물린다. 상판(100)은 그 가장자리 둘레부(140)가 아래방향으로 연장되는 형상으로 이루어진다. 상판(100)의 상기 걸림턱(130)의 내측 가장자리 둘레부에는 복수의 돌기부(130a)가 형성되어(예를 들어, 6개의 돌기부(130a)가 형성될 수 있다), 기판(W)의 상면 가장자리부에 접촉되어, 돌기부(130a)가 기판(W)을 립씰(280)에 대하여 누르는 작용을 하게 된다.

그리고, 기판(W)의 밑면을 상측으로 떠받치는 하판(200)의 융기부(210)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 그 가장자리 부분이 상기 상판(100)의 기판 수납틀(110)의 걸림턱(130)에 중첩되도록 기판(W)의 직경보다 크게 형성되며, 헬륨(He) 가스 등의 냉각가스를 기판(W)의 밑면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀(215)을 상기 융기부(210)의 중앙에 구비한다. 이에 따라, 척 내에 형성된 홀을 통해 공급되는 냉각가스가 상기 냉각가스공급홀(215)을 통하여 기판(W)의 밑면으로 공급되어 기판을 냉각하여 기판의 온도 균일성을 향상시키게 된다.

또한, 도 6, 도 7 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 하판(200)의 복수의 융기부(210)의 각각의 상면의 가장자리에는 하나의 실링홈(212)이 형성되고, 상기 실링홈(212)에 실링이 장착된다. 상기 실링은 내측 및 외측의 씰링립(280a, 280b)을 가진 립씰(280)로 이루어질 수 있다. 상기 립씰(280)의 내측의 제1 씰링립(280a)이 기판(W)의 밑면에 접촉되며, 외측의 제2 씰링립(280b)이 상판(100)의 기판 수납틀(110)의 걸림턱(130)에 접촉된다. 기판(W)의 밑면에 접촉되는 내측의 제1 씰링립(280a)은 기판(W)의 밑면과 융기부(210)의 상면 사이에서 냉각가스공급홀(215)을 통해 기판(W)의 밑면 측으로 공급되는 냉각가스가 과도하게 플라즈마 공정챔버내로 혼입되는 것을 방지하며, 상판(100)의 기판 수납틀(110)의 걸림턱(130)에 접촉되는 제2 씰링립(280b)은 융기부(210)의 측면과 기판 수납틀(110)의 내주면 사이의 틈을 통하여 상판과 하판 사이에서 유동하는 냉각가스가 과도하게 플라즈마 공정챔버내로 혼입되는 것을 방지할 수 있게 된다. 상기 립씰(280)은 내열성, 내화학성 및 내구성이 우수한 NBR, 실리콘, 우레탄, 테프론(Tefron) 등으로 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 직경 370mm 크기의 기판 재치대에 4인치 기판 8개를 배치할 경우에, 상판(100)에서 중앙의 하나의 기판 수납틀(110)의 둘레에 배치되는 7개의 기판 수납틀(110)의 외주가 서로 거의 접촉하거나 밀접하게 인접하게 되어 그 부위에서 상판(100)의 폭이 매우 좁아져서, 상판(100)의 기판 수납틀(110)의 걸림턱(130)에서 연장된 복수의 돌기부(130a)가 기판(W)을 립씰(280)의 내측의 제1 씰링립(280a)에 대하여 누르는 힘과 기판 수납틀(110)의 걸림턱(130)이 립씰(280)의 외측의 제2 씰링립(280b)에 대하여 누르는 힘이 약하게 되는 문제를 해결하기 위하여, 상판(100)에서의 기판 수납틀(110)이 서로 인접하는 부위의 상판(100)의 폭이 증대될 수 있도록 구조를 변경하였으며, 이와 같이 구성된 상판(100)이 하판(200)과 원활하게 결합될 수 있도록 하판(200)에서의 대응하는 부위의 구조를 변경하였다.

구체적으로는, 도 6 및 도 7(도 6의 기판 재치대의 하판의 "A"부분의 확대도)에 도시된 바와 같이, 상기 하판(200)의 둘레에 배치된 7개의 융기부(210)의 각각의 상면의 가장자리에 형성된 실링홈(212)에서 융기부(210)들이 서로 인접하는 영역 주위에서는 상기 각각의 융기부(210)의 실링홈(212)들의 외측벽(212b)의 일부가 제거되어 오목홈부(250)가 형성된다. 그리고, 도 9 및 도 10(도 9의 기판 재치대의 상판의 "B"부분의 확대도)에 도시된 바와 같이, 상기 상판(100)의 둘레에 배치된 7개의 기판 수납틀(110)이 서로 인접하는 영역 주위에서 소정의 두께(t)를 가지며 상판(100)의 아래방향으로 연장하는 돌출부(150)를 상기 하판(200)의 오목홈부(250)에 대응되게 형성한다. 이와 같은 구성으로 이루어진 기판 재치대의 상판(100)과 하판(200)을 결합할 경우, 상기 하판(200)의 융기부(210)의 오목홈부(250)에는 상기 상판(100)의 돌출부(150)가 삽입되며, 이에 의해 상기 상판(100)의 돌출부(150)가 상기 실링홈(212)의 외측벽을 형성하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서 상기 하판(200)의 융기부(210)의 상기 오목홈부(250)에 삽입되는 상기 상판(100)의 돌출부(150)의 중앙부의 두께(t)는 약 0.5mm ~ 5mm로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 상판(100)의 돌출부(150)의 중앙부가 두께(t)를 가질 경우, 상판(100)에서의 기판 수납틀(110)이 서로 인접하는 부위의 상판(100)의 강도가 증대되어, 기판(W)과 상판(100)의 기판 수납틀(110)이 각각 하판(200)의 융기부(210)에 장착된 립씰(280)의 내측의 제1 씰링립(280a) 및 외측의 제2 씰링립(280b)에 대하여 눌려지는 힘이 증대될 수 있다. 여기서, 상기 상판(100)의 아래방향으로 연장하는 돌출부(150)의 중앙부의 두께(t)가 0.5mm 이하로 될 경우에는 상판(100)의 인접하는 기판 수납틀(110) 사이의 강도가 약화되어 기판 수납틀(110)이 립씰(280)을 누르는 힘이 약하게 되며, 상기 상판(100)의 아래방향으로 연장하는 돌출부(150)의 중앙부의 두께(t)가 5mm 이상으로 될 경우에는 370mm의 기판 재치대의 상판(100)에 4인치 수납용 기판 수납틀(110) 8개를 배치하는 것이 기하학적으로 어렵게 된다. 상기 상판의 밑면의 돌출부의 중앙부의 두께는 더 바람직하기로는 약 1mm ~ 3mm로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는 직경 370mm의 기판 재치대의 상판(100)에 직경 4인치의 기판용 기판 수납틀을 효율적으로 배치하기 위하여, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 둘레에 배치되는 7개의 기판 수납틀(110)의 기판의 플랫 존(flat zone)(기판의 원주 일부가 잘려진 부분)에 대응하는 부위(170)가 상판의 외주부를 향하도록 배치된다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판 재치대의 하판(200)에서 둘레에 배치되는 7개의 융기부(210)의 기판의 플랫 존에 대응하는 부위(270)가 하판의 외주부를 향하도록 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는, 먼저 상판(100)의 밑면이 상측을 향하도록 뒤집은 상태로 준비한 다음에, 상판(100)의 8개의 기판 수납틀(110)에 4인치 크기의 기판(W) 8개를 배열한다. 그 다음에, 하판(220)의 8개의 융기부(210)를 상판(100)의 복수의 기판 수납틀(110)에 맞춰서 삽입한 다음에, 예를 들어, 복수의 나사 또는 볼트(미도시)를 상판의 암나사홀(160)에 체결하여 하판(200)을 상판(100)에 고정할 수 있다. 여기서, 하판(200)을 상판(100)에 고정하는 방법은 공지의 다른 방법들이 이용될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 상판의 복수의 기판 수납틀에 복수의 기판을 배열한 다음에 하판을 상판에 조립한 재치대는 플라즈마 처리장치의 공정챔버내에서 척(도시하지 않음) 위에 배치될 수 있다.

이어서, 본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대의 작용효과에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에서는 하판(200)의 둘레에 배치된 7개의 융기부(210)의 각각의 상면의 가장자리에 형성된 실링홈(212)에서 융기부(210)들이 서로 인접하는 영역 주위에서 상기 각각의 융기부(210)의 실링홈(212)들의 외측벽(212b)의 일부가 제거되어 오목홈부(250)가 형성하며, 상판(100)의 둘레에 배치된 7개의 기판 수납틀(110)이 서로 인접하는 영역 주위에서 소정의 두께(t)를 가지며 상판(100)의 아래방향으로 연장하는 돌출부(150)를 상기 하판(200)의 오목홈부(250)에 대응되게 형성하여, 직경 370mm 크기의 기판 재치대에 4인치 기판 8개를 배치할 경우에 상판(100)에서의 기판 수납틀(110)이 서로 인접하는 부위의 상판(100)의 강도를 증대시킴으로써, 상판(100)의 기판 수납틀(110)과 기판(W)이 하판(200)의 융기부(210)에 장착된 립씰(280)에 대하여 눌려지는 힘이 충분히 유지될 수 있는 작용을 하게 된다. 이에 따라, 냉각가스가 플라즈마 공정챔버내로 과도하게 누출되지 않게 되어 플라즈마 처리의 공정불량 발생이 방지될 수 있다.

상기한 바와 같이, 냉각가스가 플라즈마 공정챔버내로 누출되는 문제를 일으키지 않으면서 370mm 크기의 기판 재치대에 4인치 기판 8개를 실장할 수 있는 8포켓 기판 재치대를 얻을 수 있어서, 종래의 7포켓 기판 재치대에 비하여 플라즈마 처리장치의 생산성이 대폭적으로 향상될 수 있다. 즉, 370mm 직경을 가진 하나의 기판 재치대에 8개의 4인치 기판을 실장할 수 있으므로, 종래의 7포켓 기판 재치대에 비하여 생산성이 약 14.2% 정도로 대폭적으로 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

30, 70, 100 : 상판 31, 71, 110 : 기판 수납틀
72, 73, 130 : 걸림턱 72a, 130a : 돌기부
74, 140 : 상판의 가장자리 둘레부 76, 160 : 암나사홀
77, 87, 170, 270 : 플랫 존 80, 200 : 하판
81, 210 : 융기부 82a, 82b : O-링 수용홈
85, 215 : 냉각가스공급홀 86, 260 : 나사 구멍
90a, 90b : O-링 150 : 돌출부
212 : 실링홈 250 : 오목홈부
280 : 립씰 W : 기판

Claims (6)

1. 기판(W)에 대응하는 크기를 가지며, 가장자리 둘레에 실링을 장착하기 위한 실링홈이 설치되며, 냉각가스를 기판(W)의 밑면으로 공급할 수 있는 하나 이상의 냉각가스공급홀(215)이 구비된 복수의 융기부(210)를 구비하는 하판(200); 및 상기 하판(200)의 융기부(210)위에 배치된 기판(W)의 상부면을 노출시키는 복수의 개구부가 형성되며, 상기 기판(W)의 외경보다 큰 크기를 가지며 상기 하판(200)의 융기부(210)에 장착된 실링과 맞물리는 걸림턱(130)을 가지는 복수의 기판 수납틀(110)을 구비하는 상판(100)으로 이루어지며, 상기 상판(100)의 상기 걸림턱(130)의 내측 가장자리 둘레부에는 복수의 돌기부(130a)가 형성되어 기판(W)의 상면 가장자리부에 접촉되며, 상기 하판(200)은 체결수단에 의해 상기 상판(100)의 밑면에 고정되는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대에 있어서,
   상기 하판(200)의 복수의 융기부(210)의 각각의 상면의 가장자리에 하나의 실링홈(212)이 형성되고 상기 실링홈(212)에는 실링(280)이 장착되며, 상기 복수의 융기부들(210) 중 서로 인접한 융기부들(210)이 배치되는 영역 주위에서는 상기 각각의 융기부(210)의 실링홈들(212)의 외측벽(212b)의 일부가 제거되어 오목홈부(250)가 형성되고, 상기 하판(200)의 융기부(210)의 오목홈부(250)에는 상기 상판(100)의 아래방향으로 연장하는 돌출부(150)가 삽입되며, 이에 의해 상기 상판(100)의 돌출부(150)가 상기 실링홈(212)의 외측벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하판(200)의 융기부(210)의 상기 오목홈부(250)에 삽입되는 상기 상판(100)의 밑면의 돌출부(150)의 중앙부의 두께는 0.5mm ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 하판(200)의 둘레에 배치되는 복수의 융기부(210)에서 기판(W)의 플랫 존에 대응하는 부위(270)가 하판(200)의 외주부를 향하도록 배치되며;
   상기 상판(100)의 둘레에 배치되는 복수의 기판 수납틀(110)에서 기판(W)의 플랫 존에 대응하는 부위(170)가 상판의 외주부를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 하판(200)의 둘레부에 7개의 융기부(210)가 배치되고, 중앙에 1개의 융기부(210)가 배치되며;
   상기 상판(100)의 둘레부에 7개의 기판 수납틀(110)이 배치되고, 중앙에 1개의 기판 수납틀(110)이 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 하판(200)의 복수의 융기부(210)의 각각의 상면의 가장자리에 형성된 실링홈(212)에는 립씰(280)이 설치되며, 상기 립씰(280)의 내측의 제1 씰링립(280a)은 상기 기판(W)의 밑면에 접촉되고 외측의 제2 씰링립(280b)은 상기 상판(100)의 기판 수납틀(110)의 걸림턱(130)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 상판(100)의 상기 걸림턱(130)의 내측 가장자리 둘레부에는 6개의 돌기부(130a)가 배치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치의 기판 재치대.

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