KR101651881B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벨로우즈의 내부로 공정 중에 발생되는 부산물이 유입되는 것이 방지되도록 구조가 개선된 기판처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기판처리장치는 내부에 공간부가 형성되며, 바닥부에는 승강축이 삽입되는 관통공이 관통 형성되는 챔버와, 승강축에 연결되어 챔버의 공간부에 승강 가능하게 설치되며, 기판을 지지하는 서셉터와, 서셉터의 상부에 설치되어 기판을 향하여 공정 가스를 분사하는 가스공급장치와, 신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 승강축을 감싸도록 챔버의 바닥부에 결합되고 챔버의 외부에 배치되며, 승강축과 관통공 사이의 간격을 통해 공간부의 진공이 해제되는 것을 방지하는 벨로우즈와, 간격을 통해서 공정시 발생되는 부산물이 벨로우즈의 내부로 유입되는 것이 방지되도록, 간격을 선택적으로 차단하는 차단부재를 포함한다. The present invention relates to a substrate processing apparatus with an improved structure to prevent the by-products generated during the process from flowing into the interior of the bellows. The substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber having a space formed therein and a through hole through which an elevation shaft is inserted, the chamber being connected to the elevation shaft to be elevated and lowered in a space of the chamber, A gas supply device installed at an upper portion of the susceptor and injecting a process gas toward the substrate, a gas supply device connected to the bottom of the chamber so as to surround the lift shaft and configured to extend and contract, A bellows for preventing the vacuum of the space from being released through a gap between the lifting shaft and the through hole and a blocking member for selectively blocking the gap so that the byproduct generated during the process is prevented from flowing into the bellows, .

Description

기판처리장치{Substrate processing apparatus}[0001] Substrate processing apparatus [

본 발명은 챔버 내에서 가스를 이용한 제조 공정이 이루어지는 기판처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 식각장치 및 증착장치 등에 적용될 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a substrate processing apparatus for performing a manufacturing process using a gas in a chamber, and more particularly, to a substrate processing apparatus applicable to a semiconductor etching apparatus, a deposition apparatus and the like.

일반적으로 반도체 소자의 제조 공정은 기판 상에 서로 성질을 달리하는 도전막, 반도체막 및 절연막 등의 박막을 그 적층의 순서 및 패턴의 형상을 조합하여 일정한 기능을 수행하는 전자회로를 실현하는 과정이라고 말할 수 있다. 이에 따라 반도체 소자 제조 공정에서는 여러 가지 박막의 증착과 식각 단위 공정이 반복적으로 행해지며, 이러한 단위 공정을 실시하기 위해 기판은 해당 공정의 진행에 최적의 조건을 제공하는 챔버에 반입되어 처리된다. Generally, a process of manufacturing a semiconductor device is a process of realizing an electronic circuit that performs a certain function by combining the order of lamination and the shape of a pattern, such as a conductive film, a semiconductor film, and an insulating film, I can tell. Accordingly, various thin film deposition and etching unit processes are repeatedly performed in the semiconductor device manufacturing process. In order to perform such a unit process, the substrate is brought into a chamber that provides optimal conditions for the progress of the process, and is processed.

도 1에는 기판에 대한 식각공정을 행하기 위한 종래의 기판처리장치가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 기판처리장치(9)는 내부에 반응공간이 형성되는 챔버(1)를 구비한다. 챔버(1)의 일측에는 기판이 반입 및 반출되기 위한 게이트벨브(2)가 마련되며, 바닥면에는 승강축(5)이 삽입되는 관통공이 마련된다. 챔버(1)의 내부에는 기판을 지지 및 가열하기 위한 서셉터(4)가 설치되며, 이 서셉터(4)는 승강축(5)에 연결되어 승강된다. 또한, 승강축(5) 주위로는 벨로우즈(6)가 설치되어 있다.FIG. 1 shows a conventional substrate processing apparatus for performing an etching process on a substrate. Referring to FIG. 1, a conventional substrate processing apparatus 9 includes a chamber 1 in which a reaction space is formed. A gate valve 2 for loading and unloading a substrate is provided on one side of the chamber 1, and a through hole for inserting an elevation shaft 5 is provided on a bottom surface thereof. In the chamber 1, a susceptor 4 for supporting and heating the substrate is provided. The susceptor 4 is connected to the elevation shaft 5 and elevated. Further, a bellows 6 is provided around the lifting shaft 5.

한편, 상기와 같이 구성된 기판처리장치를 이용하여 식각공정을 진행하다보면, 식각부산물이 발생된다. 예를 들어, HF가스를 이용하여 실리콘 산화막을 식각하는 식각공정에서는 파우더 형태의 식각부산물이 발생한다. 이 식각부산물들은 30℃ ~ 60℃의 온도 범위에서는 파우더의 형태로 있으며, 대략 90℃ 이상의 온도에서 분해된다. 이에 따라, 기판의 상부에서 발생한 식각부산물은 90℃ 보다 훨씬 낮은 온도로 유지되는 서셉터(4)의 하측 및 승강축(5)에 결합되어 파우더 형태로 존재하게 된다. Meanwhile, when the etching process is performed using the substrate processing apparatus constructed as described above, etching by-products are generated. For example, in the etching process for etching the silicon oxide film using HF gas, powder-type etching by-products are generated. These etch by-products are in the form of powders at temperatures ranging from 30 ° C to 60 ° C and decompose at temperatures above about 90 ° C. Accordingly, the etching by-products generated in the upper portion of the substrate are bonded to the lower side of the susceptor 4, which is maintained at a temperature much lower than 90 ° C, and the elevating shaft 5, and exist in the form of a powder.

특히, 파우더 형태의 식각부산물이 승강축(5)과 관통공(3) 사이의 간격(틈)(g)을 통해 벨로우즈(6)의 내부로 유입되는 경우에는 이를 제거하기가 매우 어렵다. 나아가, 벨로우즈(6) 내부에 있던 식각부산물은 서셉터(4)의 승강시 벨로우즈(6)의 움직임(접히거나 펴짐)에 의해 다시 챔버 내부로 유입되어 공정 중의 오염원으로 작용하고, 이에 따라 기판의 품질이 저하되는 문제점이 있다.Particularly, when the powder by-product is introduced into the bellows 6 through the clearance g between the lifting shaft 5 and the through hole 3, it is very difficult to remove the byproduct. Further, the etching by-products in the bellows 6 flow back into the chamber by movement (folding or spreading) of the bellows 6 when the susceptor 4 moves up and down, and acts as a contamination source during the process. There is a problem that the quality is deteriorated.

대한민국 등록특허 10-0986961호Korean Patent No. 10-0986961

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 벨로우즈의 내부로 공정 중에 발생되는 부산물이 유입되는 것이 방지되도록 구조가 개선된 기판처리장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus improved in structure to prevent the by-products generated during the process from being introduced into the bellows.

본 발명에 따른 기판처리장치는 내부에 공간부가 형성되며, 바닥부에는 승강축이 삽입되는 관통공이 관통 형성되는 챔버와, 상기 승강축에 연결되어 상기 챔버의 공간부에 승강 가능하게 설치되며, 상기 기판을 지지하는 서셉터와, 상기 서셉터의 상부에 설치되어 상기 기판을 향하여 공정 가스를 분사하는 가스공급장치와, 신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 상기 승강축을 감싸도록 상기 챔버의 바닥부에 결합되고 상기 챔버의 외부에 배치되며, 상기 승강축과 상기 관통공 사이의 간격을 통해 상기 공간부의 진공이 해제되는 것을 방지하는 벨로우즈와, 상기 간격을 통해서 공정시 발생되는 부산물이 상기 벨로우즈의 내부로 유입되는 것이 방지되도록, 상기 간격을 선택적으로 차단하는 차단부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber having a space formed therein, a bottom portion having a through-hole through which an elevation shaft is inserted, a chamber connected to the elevation shaft to be elevated in a space of the chamber, A plasma processing apparatus comprising: a susceptor for supporting a substrate; a gas supply device installed at an upper portion of the susceptor for jetting a process gas toward the substrate; a gas supply device having a structure capable of elongating and contracting, A bellows disposed outside the chamber and preventing the vacuum of the space from being released through a gap between the lifting shaft and the through hole; and a bellows disposed in the bellows through the gap, And a blocking member for selectively blocking the gap so as to be prevented from being blocked.

본 발명에 따르면, 상기 차단부재는 팽창 및 수축 가능한 소재로 이루어지며, 상기 승강축 또는 상기 관통공의 내면에 결합되며, 상기 서셉터의 승강 도중에는 상기 차단부재가 수축되며, 상기 차단부재가 팽창되면 상기 간격이 차단되는 것이 바람직하다.According to the present invention, the blocking member is made of a material capable of expanding and contracting, is coupled to the inner surface of the lifting shaft or the through-hole, the blocking member is contracted during lifting and lowering of the susceptor, It is preferable that the interval is blocked.

또한, 본 발명에 따르면 상기 차단부재의 내부에는 확장공간이 형성되어 있으며, 상기 확장공간으로 가스가 공급됨으로써 상기 차단부재가 팽창되는 것이 바람직하다.According to the present invention, an expansion space is formed in the blocking member, and the blocking member is expanded by supplying gas to the expansion space.

또한, 본 발명에 따르면 상기 서셉터의 상면에는 상기 서셉터에 안착된 기판의 하면으로 불활성 가스를 분사하는 다수의 분사구가 마련되어 있으며, 상기 승강축의 내부에는 상기 분사구로 상기 불활성 가스를 공급하는 가스유로가 마련되어 있으며, 상기 가스유로가 분기되어 상기 확장공간에 연결된 것이 바람직하다.According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma etching apparatus including: a susceptor having a susceptor for injecting an inert gas into a lower surface of a substrate placed on the susceptor, And the gas channel is branched and connected to the expansion space.

또한, 본 발명에 따르면 상기 서셉터의 하면에는 상기 가스유로와 연결되며, 상기 차단부재로 불활성 가스를 분사하는 보조분사구가 마련되어 있는 것이 바람직하다.According to another aspect of the present invention, there is provided an auxiliary jet port connected to the gas channel on the lower surface of the susceptor for jetting the inert gas into the shutoff member.

본 발명에 따른 기판처리장치는 내부에 공간부가 형성되며, 바닥부에는 승강축이 삽입되는 관통공이 관통 형성되는 챔버와, 상기 승강축에 연결되어 상기 챔버의 공간부에 승강 가능하게 설치되며, 상기 기판을 지지하는 서셉터와, 상기 서셉터의 상부에 설치되어 상기 기판을 향하여 공정 가스를 분사하는 가스공급장치와, 신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 상기 승강축을 감싸도록 상기 챔버의 바닥부에 결합되고 상기 챔버의 외부에 배치되며, 상기 승강축과 상기 관통공 사이의 간격을 통해 상기 공간부의 진공이 해제되는 것을 방지하는 벨로우즈와, 환형으로 형성되어 상기 승강축을 감싸도록 결합되며, 상기 승강축의 상승시 상기 간격을 막아서 차단하는 차단부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber having a space formed therein, a bottom portion having a through-hole through which an elevation shaft is inserted, a chamber connected to the elevation shaft to be elevated in a space of the chamber, A plasma processing apparatus comprising: a susceptor for supporting a substrate; a gas supply device installed at an upper portion of the susceptor for jetting a process gas toward the substrate; a gas supply device having a structure capable of elongating and contracting, And a bellows disposed outside the chamber and preventing the vacuum of the space from being released through a gap between the elevating shaft and the through hole, and a bellows formed in an annular shape and coupled to enclose the elevating shaft, And a blocking member that blocks the gap at the time of closing.

본 발명에 따르면, 상기 차단부재는 탄성을 가지는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.According to the present invention, it is preferable that the blocking member is made of a material having elasticity.

본 발명에 따른 기판처리장치는 내부에 공간부가 형성되며, 바닥부에는 승강축이 삽입되는 관통공이 관통 형성되는 챔버와, 상기 승강축에 연결되어 상기 챔버의 공간부에 승강 가능하게 설치되며, 상기 기판을 지지하는 서셉터와, 상기 서셉터의 상부에 설치되어 상기 기판을 향하여 공정 가스를 분사하는 가스공급장치와, 신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 상기 승강축을 감싸도록 배치되며, 상측 단부는 상기 서셉터의 하면에 결합되고 하측 단부는 상기 챔버의 바닥부에 결합되어 상기 승강축과 상기 관통공 사이의 간격을 통해 상기 공간부의 진공이 해제되는 것을 방지하는 벨로우즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber having a space formed therein, a bottom portion having a through-hole through which an elevation shaft is inserted, a chamber connected to the elevation shaft to be elevated in a space of the chamber, A plasma processing apparatus comprising: a susceptor for supporting a substrate; a gas supply device installed at an upper portion of the susceptor for spraying a process gas toward the substrate; a gas supply device having an elongate and contractible structure, The lower end of the bellows is coupled to a lower surface of the susceptor, and the bellows is coupled to a bottom portion of the chamber to prevent the vacuum of the space from being released through a gap between the elevating shaft and the through hole.

본 발명에 따르면, 승강축과 관통공 사이의 간격을 통해 부산물이 벨로우즈의 내부로 유입되는 것이 방지되며, 따라서 벨로우즈 내부로 유입되었던 부산물이 다시 챔버 내부로 유입된 후 오염원으로 작용하여 기판의 품질이 저하되던 종래의 문제점을 해결할 수 있다.According to the present invention, byproducts are prevented from flowing into the bellows through the gap between the lifting shaft and the through-hole, and therefore the by-product, which has flowed into the bellows, It is possible to solve the problem of the related art.

도 1은 종래 기판처리장치의 개략적인 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치의 개략적 구성도로, 도 2는 서셉터가 하강된 상태의 도면이고 도 3은 서셉터가 상승된 상태의 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 부분단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 기판처리장치의 부분단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 기판처리장치의 개략적 구성도로, 도 7은 서셉터가 하강된 상태의 도면이고, 도 8은 서셉터가 상승된 상태의 도면이다.
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 기판처리장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional substrate processing apparatus.
2 and 3 are schematic structural views of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a view showing a state where a susceptor is lowered, and Fig. 3 is a view showing a state where a susceptor is raised.
4 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
6 is a partial cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 7 and 8 are schematic structural views of a substrate processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 7 is a view showing a state where a susceptor is lowered, and FIG. 8 is a view showing a state where a susceptor is raised.
9 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판처리장치를 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 종류의 기판처리장치에 적용될 수 있으며, 이하에서는 웨이퍼에 대한 식각공정을 수행하는 식각장치를 예로 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to various types of substrate processing apparatuses. Hereinafter, an etching apparatus for performing an etching process on a wafer will be described as an example.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치의 개략적 구성도로, 도 2는 서셉터가 하강된 상태의 도면이고 도 3은 서셉터가 상승된 상태의 도면이다.2 and 3 are schematic structural views of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a view showing a state where a susceptor is lowered, and Fig. 3 is a view showing a state where a susceptor is raised.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치(100)는 챔버(10), 가스공급장치(20), 서셉터(30), 승강축(40) 및 차단부재(50)를 구비한다.2 and 3, the substrate processing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a chamber 10, a gas supply device 20, a susceptor 30, an elevation shaft 40, Member (50).

챔버(10)는 기판에 대한 일정한 공정이 수행되는 곳이다. 챔버(10) 상부의 탑리드(13)가 폐쇄되면, 챔버(10)의 내부에는 공간부(11)가 형성된다. 이 공간부(11)는 챔버(10) 외부의 펌프(미도시)와 연결되어 공정 중에 진공분위기로 형성된다. 챔버(10)의 일측벽에는 기판이 반입 및 반출될 수 있는 게이트밸브(12)가 설치되며, 챔버(10)의 바닥부에는 승강축(40)이 삽입되어 승강될 수 있는 관통공(14)이 형성된다. 그리고, 챔버 내부에는 기판을 가열하기 위한 가열부재(70)(예를 들어, 할로겐 램프 등)가 배치된다.The chamber 10 is where a certain process is performed on the substrate. When the top lead 13 on the upper portion of the chamber 10 is closed, the space portion 11 is formed in the chamber 10. The space portion 11 is connected to a pump (not shown) outside the chamber 10 and is formed in a vacuum atmosphere during the process. A gate valve 12 is installed on one side wall of the chamber 10 so that the substrate can be loaded into and unloaded from the chamber 10. A through hole 14 is formed in the bottom of the chamber 10, . A heating member 70 (for example, a halogen lamp or the like) for heating the substrate is disposed inside the chamber.

또한, 식각공정에서는 HF 가스 등의 식각가스가 이용되기 때문에 식각가스로 인하여 챔버(10)의 내벽이 부식되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 내식성이 우수한 텅스텐을 챔버(10)의 내벽에 코팅함으로써 내구성을 증진시키는 것이 바람직하다. In addition, since etching gas such as HF gas is used in the etching process, the inner wall of the chamber 10 may be corroded due to the etching gas. Therefore, it is preferable to enhance the durability by coating the inner wall of the chamber 10 with tungsten excellent in corrosion resistance.

가스공급장치(20)는 식각가스 등과 같은 공정용 가스를 기판에 분사하기 위한 것으로서 후술할 서셉터(30)의 상부에 배치되며, 본 실시예에서는 챔버(10)의 탑리드(13)에 결합된다. 본 실시예에서, 가스공급장치(20)는 이른바 샤워헤드 형태로 이루어진다. The gas supply device 20 is disposed above the susceptor 30 to be described later for spraying a process gas such as an etching gas onto the substrate and is connected to the top lead 13 of the chamber 10 in this embodiment do. In this embodiment, the gas supply device 20 is formed in the form of a so-called showerhead.

서셉터(30)는 기판(s)을 지지 및 가열하기 위한 것으로서, 승강축(40)에 연결되어 챔버의 공간부에 승강 가능하게 배치된다. 그리고, 서셉터(30)의 상면에는 안착된 기판의 하면으로 불활성 가스를 분사하기 위한 다수의 분사구(31)가 형성된다. 또한, 도면에는 미도시 되었으나, 서셉터의 내부에는 기판을 가열(또는 냉각)하기 위한 구성이 마련될 수 있다. 예를 들어, 서셉터의 내부에 유로를 형성하고, 이 유로를 따라 열교환물질을 순환시킴으로써 기판을 가열 또는 냉각할 수 있다. The susceptor 30 is for supporting and heating the substrate s. The susceptor 30 is connected to the lift shaft 40 so as to be able to move up and down in the space of the chamber. A plurality of ejection openings 31 for ejecting inert gas are formed on the lower surface of the substrate placed on the upper surface of the susceptor 30. Although not shown in the drawings, a structure for heating (or cooling) the substrate may be provided in the susceptor. For example, the substrate can be heated or cooled by forming a flow path in the susceptor and circulating the heat exchange material along the flow path.

승강축(40)은 중공의 형상으로 형성되며, 챔버의 관통공(14)에 삽입된다. 이때, 승강축(40)이 관통공(14)의 내부에서 승강되어야 하므로, 승강축(40)과 관통공(14)의 내면 사이에는 일정한 간격(g)이 형성된다. 승강축(40)의 상단부는 서셉터(30)의 하면에 결합되며, 승강축(40)에 의해 서셉터(30)가 승강된다. 또한, 승강축(40)의 내부에는 불활성 가스를 공급하기 위한 가스유로(41)가 마련된다. 이 가스유로(41)는 서셉터에 형성된 분사구(31)에 연결되고, 가스유로(41)를 통해 공급된 불활성 가스가 분사구(31)를 통해 분사된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 가스유로(41)는 분기되며, 분기된 가스유로(411)는 후술하는 확장공간(51)에 연결된다. The lifting shaft 40 is formed in a hollow shape and inserted into the through hole 14 of the chamber. At this time, since the lifting shaft 40 is lifted up and down from the inside of the through hole 14, a certain gap g is formed between the lifting shaft 40 and the inner surface of the through hole 14. [ The upper end of the lifting shaft 40 is coupled to the lower surface of the susceptor 30, and the susceptor 30 is lifted and lowered by the lifting shaft 40. Further, a gas flow path 41 for supplying an inert gas is provided inside the lifting shaft 40. The gas flow path 41 is connected to the injection port 31 formed in the susceptor and the inert gas supplied through the gas flow path 41 is injected through the injection port 31. 2, the gas flow path 41 is branched, and the branched gas flow path 411 is connected to the expansion space 51, which will be described later.

또한, 챔버(10)의 공간부(11)는 공정 중에 진공을 유지하여야 하므로, 챔버(10)의 외부로 연장되어 있는 승강축(40)에는 벨로우즈(42)가 설치된다. 벨로우즈(42)는 신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 승강축(40)을 감싸도록 설치된다. 벨로우즈(42)는 승강축(40)과 관통공(14)의 내주면 사이의 간격(g)을 통해 공간부(11)의 진공이 해제되는 것을 방지한다.The bellows 42 is installed on the lifting shaft 40 extending to the outside of the chamber 10 since the space 11 of the chamber 10 must maintain a vacuum during the process. The bellows 42 has an elongate and contractible structure and is installed so as to surround the lifting shaft 40. The bellows 42 prevents the vacuum of the space portion 11 from being released through the gap g between the lifting shaft 40 and the inner peripheral surface of the through hole 14. [

차단부재(50)는 승강축(40)과 관통공(14) 사이의 간격(g)을 선택적으로 차단(막음)하기 위한 것이다. 본 실시예의 경우 차단부재(50)는 팽창 및 수축가능한 소재로 이루어지며, 승강축(40)의 둘레에 결합된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 차단부재(50)와 승강축(40) 사이에는 가스가 유입될 수 있는 확장공간(51)이 형성되며, 이 확장공간(51)은 분기된 가스유로(411)와 연통된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가스유로(411)를 통해 확장공간(51)의 내부로 불활성 가스가 공급되면, 차단부재(50)는 외측 방향으로 팽창하여 관통공의 내면에 밀착되고, 이에 따라 승강축(40)과 관통공 사이의 간격(g)이 차단된다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 차단부재(50)가 수축된 상태에서는 차단부재(50)가 관통공(14)의 내면으로부터 이격된다. 이때, 차단부재(50)가 팽창된 상태에서 확장공간(51) 내부를 배기하면 차단부재(50)를 수축시킬 수 있다. 참고로, 차단부재(50) 내부의 배기는 가스유로(41)를 통해 이루어질 수 있다.The blocking member 50 is for selectively blocking (blocking) the gap g between the lifting shaft 40 and the through hole 14. In this embodiment, the blocking member 50 is made of a material that can expand and contract, and is coupled around the lifting shaft 40. 2, an expansion space 51 through which the gas can flow is formed between the blocking member 50 and the lifting shaft 40. The expansion space 51 is branched from the branched gas passage 411 . 3, when an inert gas is supplied into the expansion space 51 through the gas passage 411, the blocking member 50 is expanded in the outward direction and is brought into close contact with the inner surface of the through hole, The gap g between the lifting shaft 40 and the through hole is cut off. 2, the blocking member 50 is spaced from the inner surface of the through hole 14 in a state in which the blocking member 50 is contracted. At this time, if the blocking member 50 is evacuated from the expanded space 51 in the expanded state, the blocking member 50 can be contracted. For reference, the exhaust gas inside the blocking member 50 can be exhausted through the gas passage 41.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 기판처리장치(100)를 이용하여 기판을 식각하는 과정에 관하여 설명한다.Hereinafter, a process of etching a substrate using the substrate processing apparatus 100 configured as described above will be described.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 서셉터(30)가 하강된 상태에서 게이트밸브(12)를 통해 서셉터(30)에 기판을 로딩한다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이 서셉터(30)를 승강시킨다. 이때, 서셉터(30)가 하강된 상태 및 서셉터(30)를 승강시키는 과정(또는, 하강시키는 과정)에서는 차단부재(50)가 수축되어 있으며, 따라서 승강축(40)이 관통공(14) 내부에서 승강 가능하다.First, as shown in FIG. 2, the substrate is loaded on the susceptor 30 through the gate valve 12 in a state where the susceptor 30 is lowered. Thereafter, the susceptor 30 is moved up and down as shown in Fig. At this time, in the state in which the susceptor 30 is lowered and the process of raising and lowering the susceptor 30, the blocking member 50 is contracted, ).

그리고, 서셉터(30)가 상승된 상태에서, 가스유로(411)를 통해 확장공간(51)으로 불활성 가스를 공급하면, 도 3에 도시된 바와 같이 차단부재(50)가 팽창한다. 그러면, 차단부재(50)가 관통공(14)의 내주면에 밀착되며, 이에 따라 관통공과 승강축(40) 사이의 간격(g)이 차단된다. When the inert gas is supplied to the expansion space 51 through the gas passage 411 with the susceptor 30 raised, the blocking member 50 expands as shown in Fig. Then, the blocking member 50 is brought into close contact with the inner circumferential surface of the through hole 14, so that the gap g between the through hole and the ascent shaft 40 is cut off.

이 상태에서 기판으로 식각가스, 예를 들어 HF 및 NH3 가스를 공급하면 기판이 식각가스에 의해 식각되고, 이후 기판을 가열하면 기판상의 식각부산물이 기화되면서 제거된다. 이때, 분사구(31)를 통해 불활성 가스를 분사하면, 기화된 부산물이 기판의 하면에 다시 결합되는 것이 방지되고, 불활성 가스의 압력에 의해 기판이 서셉터로부터 살짝 뜨기 때문에 기판이 보다 더 효율적으로 가열된다.In this state, when an etching gas such as HF and NH 3 gas is supplied to the substrate, the substrate is etched by the etching gas, and then the substrate is heated and the etching by-product on the substrate is vaporized and removed. At this time, the injection of the inert gas through the injection port 31 prevents the vaporized by-product from being bonded again to the lower surface of the substrate, and the substrate is more efficiently heated by the pressure of the inert gas than the susceptor do.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 관통공(14)과 승강축(40) 사이의 간격(g)이 차단부재(50)에 의해 차단된 상태에서 식각공정이 진행된다. 따라서, 공정 중 발생되는 부산물이 벨로우즈(42) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 벨로우즈(42) 내부로 유입된 부산물이 다시 챔버 공간부(11)로 유입됨에 따라 기판의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, the etching process is performed in a state where the gap g between the through hole 14 and the lift shaft 40 is blocked by the blocking member 50. Therefore, it is possible to prevent the byproducts generated during the process from flowing into the bellows 42. Therefore, it is possible to prevent degradation of the quality of the substrate due to the introduction of the by-products introduced into the bellows 42 again into the chamber space portion 11 as in the conventional art.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치의 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제2실시예에 따른 기판처리장치(100)는 서셉터(30A)에 보조분사구(32)가 더 마련되어 있다. 보조분사구(32)는 서셉터(30A)의 하면에 형성되며, 가스유로(41)와 연결된다. Referring to FIG. 4, the substrate processing apparatus 100 according to the second embodiment further includes an auxiliary jet opening 32 in the susceptor 30A. The auxiliary injection port 32 is formed on the lower surface of the susceptor 30A and is connected to the gas passage 41. [

기판에 대한 처리공정 중, 보조분사구(32)을 통해 차단부재(50)로 불활성 가스가 분사되며, 이에 따라 부산물이 차단부재(50)에 결합되는 것이 방지된다. 특히, 도 4에 화살표로 도시된 바와 같이, 불활성 가스를 아래 방향 뿐 아니라 경사진 방향으로도 분사하면, 부산물이 차단부재(50)쪽으로 유동되는 것을 방지할 수 있다. During the treatment process for the substrate, the inert gas is injected into the blocking member 50 through the auxiliary injection port 32, thereby preventing the by-product from being coupled to the blocking member 50. In particular, as shown by the arrows in FIG. 4, by spraying the inert gas not only in the downward direction but also in the inclined direction, the byproduct can be prevented from flowing toward the blocking member 50.

참고로, 차단부재(50)는 탄성(팽창 및 수축)을 가져야 하기 때문에 고온으로 가열될 수 없고, 따라서 차단부재(50)의 온도가 주변보다 상대적으로 낮아서 부산물이 결합되기 쉽다. 그런데, 차단부재(50)에 부산물이 결합되면, 이후 서셉터(30A)가 하강할 때 차단부재(50)에 결합되어 있던 부산물이 벨로우즈(42) 내부로 유입되는 문제점이 발생한다. 하지만, 본 발명에와 같이 보조분사구(32)를 통해 불활성 가스를 차단부재(50)로 분사하면, 차단부재(50)에 부산물이 결합되는 것을 방지할 수 있으므로 상기한 문제를 해결할 수 있다.For reference, the blocking member 50 can not be heated to a high temperature because it has elasticity (expansion and contraction), and therefore, the temperature of the blocking member 50 is relatively lower than the ambient temperature, However, when the by-product is coupled to the blocking member 50, the by-product connected to the blocking member 50 may flow into the bellows 42 when the susceptor 30A descends. However, when the inert gas is sprayed to the blocking member 50 through the auxiliary injection port 32 as in the present invention, it is possible to prevent the byproduct from being coupled to the blocking member 50, thereby solving the above problem.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 부분단면도이다.5 is a partial cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 차단부재(50A)는 튜브 형상으로 형성되며, 차단부재(50A)의 내부에 확장공간(51)이 형성된다. 그리고, 이 차단부재(50A)는 승강축(40)을 감싸도록 결합된다. 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이, 차단부재(50A)의 확장공간(51)으로 가스가 공급되지 않은 상태에서는 차단부재가 수축된다. 그리고, 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이, 차단부재(50A)의 확장공간으로 불활성 가스가 공급되면, 차단부재(50A)는 팽창하여 관통공(14)의 내면에 밀착되고, 이에 따라 승강축(40)과 관통공(14) 사이의 간격(g)이 차단된다. 한편, 이와 같은 차단부재의 형상은 관통공의 크기 및 형상에 따라 변경될 수 있다.Referring to FIG. 5, the blocking member 50A according to the present embodiment is formed in a tube shape, and an expansion space 51 is formed inside the blocking member 50A. The blocking member 50A is coupled so as to surround the lifting shaft 40. As shown in Fig. As shown in Fig. 5 (A), when the gas is not supplied to the expansion space 51 of the blocking member 50A, the blocking member is contracted. 5B, when the inert gas is supplied to the expansion space of the blocking member 50A, the blocking member 50A expands and is brought into close contact with the inner surface of the through hole 14, The gap g between the lifting shaft 40 and the through hole 14 is blocked. Meanwhile, the shape of the blocking member may be changed according to the size and shape of the through hole.

도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 기판처리장치의 부분단면도이다.6 is a partial cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 차단부재(50B)는 튜브 형상으로 형성되며, 차단부재(50B)의 내부에 확장공간(51)이 형성된다. 그리고, 이 차단부재(50B)는 관통공(14)의 내면에 결합된다. 한편, 챔버의 바닥부에는 차단부재의 확장공간(51)과 연통되는 가스공급유로(111)가 형성되어 있으며, 이 가스공급유로(111)에는 불활성 가스를 공급하는 가스공급라인(112)이 연결된다. Referring to FIG. 6, the blocking member 50B according to the present embodiment is formed in a tube shape, and an expansion space 51 is formed inside the blocking member 50B. The blocking member 50B is coupled to the inner surface of the through hole 14. [ A gas supply line 111 communicating with the expansion space 51 of the shut-off member is formed at the bottom of the chamber. A gas supply line 112 for supplying an inert gas is connected to the gas supply line 111, do.

도 6의 (A)에 도시된 바와 같이, 차단부재(50B)의 확장공간(51)으로 가스가 공급되지 않으면 차단부재(50B)는 수축된다. 그리고, 도 6의 (B)에 도시된 바와 같이, 차단부재(50B)의 확장공간(51)으로 불활성 가스가 공급되면, 차단부재(50B)는 팽창하여 승강축(40)의 외면에 밀착되고, 이에 따라 승강축(40)과 관통공(14) 사이의 간격(g)이 차단된다. As shown in Fig. 6 (A), when gas is not supplied to the expansion space 51 of the blocking member 50B, the blocking member 50B is contracted. 6 (B), when the inert gas is supplied to the expansion space 51 of the blocking member 50B, the blocking member 50B expands and is brought into close contact with the outer surface of the lifting shaft 40 , Whereby the gap g between the lifting shaft 40 and the through hole 14 is cut off.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 기판처리장치의 개략적 구성도로, 도 7은 서셉터가 하강된 상태의 도면이고, 도 8은 서셉터가 상승된 상태의 도면이다.FIGS. 7 and 8 are schematic structural views of a substrate processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 7 is a view showing a state where a susceptor is lowered, and FIG. 8 is a view showing a state where a susceptor is raised.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 기판처리장치(100A)는 챔버(10), 가스공급장치(20), 서셉터(30), 승강축(40) 및 차단부재(50C)를 구비한다. 이때, 챔버(10), 가스공급장치(20), 서셉터(30) 및 승강축(40)은 앞서 설명한 제1실시예와 동일한바, 차단부재(50C)를 중심으로 설명한다.7 and 8, a substrate processing apparatus 100A according to a fifth embodiment of the present invention includes a chamber 10, a gas supply device 20, a susceptor 30, an elevation shaft 40, And a member 50C. At this time, the chamber 10, the gas supply device 20, the susceptor 30, and the lifting shaft 40 are the same as the first embodiment described above, and the blocking member 50C is mainly described.

차단부재(50C)는 탄성을 가지며, 내부식성 및 내열성이 우수한 소재로 이루어진다. 차단부재(50C)는 환형으로 형성되며, 승강축(40)을 감싸도록 결합된다. The blocking member 50C is made of a material having elasticity and excellent in corrosion resistance and heat resistance. The blocking member 50C is formed in an annular shape and is coupled to enclose the lifting shaft 40. [

도 7에 도시된 바와 같이, 서셉터(30)가 하강된 상태에서 차단부재(50C)는 벨로우즈(42) 내부에 배치된다. 그리고, 도 8에 도시된 바와 같이 승강축(40)이 상승하면, 차단부재(50C)도 상승하여 승강축(40)과 관통공(14) 사이의 간격(g)을 막아서 차단한다.As shown in Fig. 7, the blocking member 50C is disposed inside the bellows 42 in a state in which the susceptor 30 is lowered. 8, when the lifting shaft 40 is lifted up, the blocking member 50C also rises to block the gap g between the lifting shaft 40 and the through hole 14 to block the gap g.

도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 기판처리장치의 개략적인 단면도이다.9 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 제6실시예에 따른 기판처리장치(100B)는 챔버(10), 가스공급장치(20), 서셉터(30), 승강축(40) 및 벨로우즈(42A)를 구비한다. 이때, 챔버(10), 가스공급장치(20), 서셉터(30) 및 승강축(40)은 앞서 설명한 제1실시예와 동일한 바, 벨로우즈(42A)를 중심으로 설명한다.9, the substrate processing apparatus 100B according to the sixth embodiment includes a chamber 10, a gas supply device 20, a susceptor 30, an elevation shaft 40, and a bellows 42A . The chamber 10, the gas supply device 20, the susceptor 30, and the lifting shaft 40 are the same as the first embodiment described above, and the bellows 42A will be mainly described.

벨로우즈(42A)는 승강축(40)과 관통공(14)의 내주면 사이의 간격(g)을 통해 공간부(11)의 진공이 해제되는 것을 방지하기 위한 것이다. 벨로우즈(42A)는 신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 승강축(40)을 감싸도록 설치된다. 특히, 본 실시예의 경우, 벨로우즈(42A)는 챔버의 공간부(11)에 배치되는데, 보다 구체적으로 벨로우즈(42A)의 상측 단부가 서셉터(30)의 하면에 결합되고, 하측 단부는 챔버(10)의 바닥부에 결합된다.The bellows 42A is for preventing the vacuum of the space portion 11 from being released through the gap g between the lifting shaft 40 and the inner peripheral surface of the through hole 14. [ The bellows 42A has a structure capable of elongating and contracting, and is installed so as to surround the lifting shaft 40. More specifically, the upper end of the bellows 42A is coupled to the lower surface of the susceptor 30, and the lower end of the bellows 42A is connected to the chamber (not shown). The bellows 42A is disposed in the chamber 11, 10).

본 실시예의 같이 벨로우즈(42A)를 설치하면, 챔버 공간부(11)의 진공이 해제되는 것이 방지될 뿐 아니라, 벨로우즈(42A) 내부로 부산물이 유입되는 것 자체가 방지된다.By providing the bellows 42A as in the present embodiment, not only the vacuum in the chamber space portion 11 is prevented from being released, but also by-products are prevented from being introduced into the bellows 42A.

다만, 벨로우즈(42A)는 주름진 구조를 가지고, 고온으로 가열될 수 없기 때문에, 벨로우즈(42A)에 부산물이 많이 결합될 가능성이 있다. 따라서, 앞서 설명한 제2실시예(도 4)에서와 같이, 서셉터의 하면에 보조분사구를 마련하고, 이 보조분사구를 통해 벨로우즈를 향해 불활성 가스를 분사하면, 벨로우즈에 부산물이 결합되는 것을 방지할 수 있다.However, since the bellows 42A has a corrugated structure and can not be heated to a high temperature, there is a possibility that a large amount of by-products are bonded to the bellows 42A. Therefore, as in the second embodiment (Fig. 4) described above, by providing the auxiliary jet opening on the lower surface of the susceptor and injecting the inert gas toward the bellows through the auxiliary jet opening, it is possible to prevent the by- .

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

100...기판처리장치 10...챔버
20...가스공급장치 30...서셉터
31...분사구 32...보조분사구
40...승강축 41...가스유로
42...벨로우즈 50...차단부재
51...확장공간100 ... substrate processing apparatus 10 ... chamber
20 ... gas supply device 30 ... susceptor
31 ... nozzle 32 ... auxiliary nozzle
40 ... lifting shaft 41 ... gas channel
42 ... bellows 50 ... blocking member
51 ... extended space

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 내부에 공간부가 형성되며 바닥부에는 승강축이 삽입되는 관통공이 관통 형성되는 챔버와, 상기 승강축에 연결되어 상기 챔버의 공간부에 승강 가능하게 설치되며 기판을 지지하는 서셉터와, 상기 서셉터의 상부에 설치되어 상기 기판을 향하여 공정 가스를 분사하는 가스공급장치와, 신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 상기 승강축을 감싸도록 상기 챔버의 바닥부에 결합되고 상기 챔버의 외부에 배치되며, 상기 승강축과 상기 관통공 사이의 간격을 통해 상기 공간부의 진공이 해제되는 것을 방지하는 벨로우즈; 및 상기 간격을 통해서 공정시 발생되는 부산물이 상기 벨로우즈의 내부로 유입되는 것이 방지되도록, 상기 간격을 선택적으로 차단하는 차단부재를 포함하며,
상기 차단부재는 팽창 및 수축 가능한 소재로 이루어지며, 상기 승강축 또는 상기 관통공의 내면에 결합되어, 상기 서셉터의 승강 도중에는 상기 차단부재가 수축되며, 상기 차단부재가 팽창되면 상기 간격이 차단되며, 상기 차단부재의 내부에는 확장공간이 형성되어 있으며, 상기 확장공간으로 가스가 공급됨으로써 상기 차단부재가 팽창되고,
상기 서셉터의 상면에는 상기 서셉터에 안착된 기판의 하면으로 불활성 가스를 분사하는 다수의 분사구가 마련되어 있으며,
상기 승강축의 내부에는 상기 분사구로 상기 불활성 가스를 공급하는 가스유로가 마련되어 있으며,
상기 가스유로가 분기되어 상기 확장공간에 연결된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A susceptor for supporting the substrate, the susceptor being connected to the elevating shaft and being able to move up and down in the space of the chamber, A gas supply device installed at an upper portion of the chamber for spraying a process gas toward the substrate, a gas supply device connected to the bottom of the chamber to surround the lift shaft and having an elongate and contractible structure, A bellows for preventing the vacuum of the space from being released through a gap between the shaft and the through hole; And a blocking member for selectively blocking the gap so that by-products generated during the process are prevented from flowing into the bellows,
The blocking member is made of a material capable of expanding and contracting and is coupled to the inner surface of the lifting shaft or the through hole so that the blocking member shrinks during the lifting and lowering of the susceptor. An expansion space is formed in the blocking member, and the blocking member is inflated by supplying gas to the expansion space,
A plurality of ejection openings for ejecting an inert gas to the lower surface of the substrate placed on the susceptor are provided on the upper surface of the susceptor,
A gas flow path for supplying the inert gas to the injection port is provided in the elevating shaft,
Wherein the gas channel is branched and connected to the expansion space. 제4항에 있어서,
상기 서셉터의 하면에는 상기 가스유로와 연결되며, 상기 차단부재로 불활성 가스를 분사하는 보조분사구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.5. The method of claim 4,
And an auxiliary jet port connected to the gas channel and jetting an inert gas to the shutoff member is provided on a lower surface of the susceptor. 내부에 공간부가 형성되며, 바닥부에는 승강축이 삽입되는 관통공이 관통 형성되는 챔버;
상기 승강축에 연결되어 상기 챔버의 공간부에 승강 가능하게 설치되며, 기판을 지지하는 서셉터;
상기 서셉터의 상부에 설치되어 상기 기판을 향하여 공정 가스를 분사하는 가스공급장치;
신장 및 수축가능한 구조를 가지며, 상기 승강축을 감싸도록 상기 챔버의 바닥부에 결합되고 상기 챔버의 외부에 배치되며, 상기 승강축과 상기 관통공 사이의 간격을 통해 상기 공간부의 진공이 해제되는 것을 방지하는 벨로우즈; 및
환형으로 형성되어 상기 승강축을 감싸도록 결합되며, 상기 승강축의 상승시 상기 간격을 막아서 차단하는 차단부재를를 포함하며,
상기 차단부재는 탄성을 가지는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A chamber having a space formed therein and having a through hole through which a lifting shaft is inserted;
A susceptor connected to the lifting shaft and installed to be able to move up and down in a space of the chamber, the susceptor supporting the substrate;
A gas supply device installed on the susceptor and injecting a process gas toward the substrate;
And is disposed outside the chamber so as to surround the elevation shaft and prevents the vacuum of the space from being released through a gap between the elevation shaft and the through hole Bellows; And
And a blocking member that is formed in an annular shape and is coupled to enclose the elevation shaft and blocks the gap when the elevation shaft is elevated,
Wherein the blocking member is made of a material having elasticity. 삭제delete 삭제delete
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