KR101992378B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101992378B1
KR101992378B1 KR1020180155419A KR20180155419A KR101992378B1 KR 101992378 B1 KR101992378 B1 KR 101992378B1 KR 1020180155419 A KR1020180155419 A KR 1020180155419A KR 20180155419 A KR20180155419 A KR 20180155419A KR 101992378 B1 KR101992378 B1 KR 101992378B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber body
substrate
susceptor
door
heat source
Prior art date
Application number
KR1020180155419A
Other languages
English (en)
Inventor
남원식
연강흠
송대석
Original Assignee
(주)앤피에스
남원식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)앤피에스, 남원식 filed Critical (주)앤피에스
Priority to KR1020180155419A priority Critical patent/KR101992378B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101992378B1 publication Critical patent/KR101992378B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67772—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving removal of lid, door, cover
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 양쪽이 개방된 중공형의 챔버 몸체; 상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 챔버 몸체의 일측에 구비되는 제1도어; 상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 챔버 몸체의 타측에 구비되는 제2도어; 및 기판을 가열하기 위한 열원 유닛과, 기판을 지지하도록 상기 열원 유닛에 구비되는 기판지지핀 및 상기 열원 유닛과 기판 사이에 배치되도록 상기 열원 유닛에 구비되는 서셉터부를 포함하고, 상기 제2도어에 연결되는 가열 조립체;를 포함할 수 있다.
따라서 가열 조립체를 챔버 몸체로부터 용이하게 분리할 수 있으므로, 기판 처리 장치의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유지보수를 용이하게 할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 기판 등을 열처리하는 방법으로 급속열처리(rapid thermal processing; RTP) 방법이 많이 사용되고 있다. 급속열처리 방법은 텅스텐 램프 등의 열원에서 나오는 방사광(放射光)을 기판에 조사하여 기판을 가열 처리하는 방법이다. 이러한 급속열처리 방법은 퍼니스(furnace)를 이용한 기존의 기판 열처리 방법과 비교하여, 신속하게 기판을 가열하거나 냉각시킬 수 있으며, 압력 조건이나 온도 대역의 조절이 용이하여, 기판의 열처리 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 기판을 열처리하기 위한 기판 처리 장치는 기판을 낱장 단위로 처리하는 매엽식 기판 처리 장치와, 다수의 기판을 동시에 처리하는 배치식 기판 처리 장치로 구분된다. 그 중 배치식 기판 처리 장치는 제품을 대량 생산하기 위한 목적으로 사용되고 있다.
통상적인 배치식 기판 처리 장치는 매엽식의 수배 내지 수십 배의 체적을 갖는 챔버를 구비하고, 챔버 내에 다수의 기판을 층상으로 적재하기 위한 기판지지대가 마련되며, 챔버 측벽의 내측 또는 외측에 가열수단이 마련되고, 챔버의 상부 또는 측벽에 반응가스를 공급하는 가스공급수단이 마련된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 배치식 기판 처리 장치는 다수의 기판을 기판지지대에 적재한 다음, 가열수단을 이용하여 챔버를 반응온도까지 상승시킨 후, 챔버 내에 반응가스를 공급하여 기판의 열처리를 진행하게 된다.
그러나 배치식 기판 처리 장치의 챔버는 체적이 상당히 크고, 챔버 측벽의 내측 또는 외측에 구비되는 가열수단을 이용하여 다수의 기판을 가열해야 하기 때문에 복수의 기판을 균일하게 가열하기 어려운 문제가 있다. 또한, 가열수단이나 기판지지대 등은 챔버 내부에 고정 설치되기 때문에 기판 처리 장치의 구조가 복잡해져 장치의 제작 비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 기판 처리 장치를 수리하는 경우, 챔버를 모두 분해해야 하기 때문에 수리하는데 많은 노력과 시간이 걸리는 문제도 있다.
KR 1232770 B KR 1404069 B
본 발명은 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 양쪽이 개방된 중공형의 챔버 몸체; 상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 챔버 몸체의 일측에 구비되는 제1도어; 상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 챔버 몸체의 타측에 구비되는 제2도어; 및 기판을 가열하기 위한 열원 유닛과, 기판을 지지하도록 상기 열원 유닛에 구비되는 기판지지핀 및 상기 열원 유닛과 기판 사이에 배치되도록 상기 열원 유닛에 구비되는 서셉터부를 포함하고, 상기 제2도어에 연결되는 가열 조립체;를 포함할 수 있다.
상기 열원 유닛은, 상기 제1도어를 향해 연장되도록 상기 제2도어에 연결되는 지지체; 상기 지지체의 상부에 배치되고, 상기 제2도어를 관통하도록 구비되는 투광관; 및 상기 투광관 내부에 삽입되는 열원;을 포함할 수 있다.
상기 서셉터부는, 서셉터; 및 상기 서셉터를 상기 열원과 상기 기판 사이에 배치시킬 수 있도록 상기 지지체에 연결되는 서셉터 지지대;를 포함할 수 있다.
상기 서셉터는 복수개의 서셉터 조각으로 분할되도록 형성되고, 상기 서셉터 지지대는 상기 서셉터 조각을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 복수개로 구비될 수 있다.
상기 기판지지핀은 상기 서셉터를 관통하며 상하방향으로 연장되도록 상기 지지체에 연결될 수 있다.
상기 가열 조립체는 복수개가 상하방향으로 이격되도록 구비되고, 상기 가열 조립체 사이의 공간을 분할하도록, 상기 챔버 몸체는 격벽을 구비할 수 있다.
상기 챔버 몸체에는 상기 챔버 몸체에 가스를 공급하기 위한 가스 주입구와, 상기 챔버 몸체 내부의 가스를 배출시키기 위한 가스 배출구가 구비되고, 상기 가스 주입구와 상기 가스 배출구는 상기 가열 조립체의 상부에서 가스의 흐름을 형성할 수 있도록 서로 대향하도록 형성될 수 있다.
상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 제2도어를 이동시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부는. 상기 제2도어의 이동 경로를 형성하기 위한 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하도록 상기 제2도어에 연결되는 이동부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 기판 처리 장치의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다. 즉, 기판을 처리하는데 사용되는 열원 유닛, 기판지지핀 및 서셉터부를 가열 조립체로 형성하고, 챔버 몸체를 개폐할 수 있는 도어에 가열 조립체를 설치할 수 있다. 이에 도어를 개방하여 챔버 몸체로부터 가열 조립체를 용이하게 분리할 수 있다. 따라서 열원 유닛, 기판지지핀 혹은 서셉터부를 수리하거나, 챔버 몸체 내부를 점검하는 경우, 작업 시간을 단축시켜 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 서셉터를 복수로 분할하여 형성하고, 분할된 각각의 서셉터를 상하방향으로 이동 가능하도록 형성함으로써 기판 전체를 균일하게 가열할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 선A-A에 따른 기판 처리 장치의 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 선B-B에 따른 기판 처리 장치의 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 C영역의 확대도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리할 때 서셉터부의 작동 상태를 보여주는 단면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 분해한 상태를 보여주는 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 선A-A에 따른 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 선B-B에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다. 그리고 도 5는 도 3에 도시된 C영역의 확대도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리할 때 서셉터부의 작동 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 양쪽이 개방된 중공형의 챔버 몸체(110)와, 챔버 몸체(110)의 일측에 분리 가능하도록 구비되는 제1도어(120)와, 챔버 몸체(110)의 타측에 분리 가능하도록 구비되는 제2도어(130) 및 제1도어(120)를 향해 연장되도록 제2도어(130)에 연결되는 열원 유닛(210)과, 기판(S)을 지지하도록 열원 유닛(210)에 구비되는 기판지지핀(230) 및 열원 유닛(210)과 기판(S) 사이에 배치되도록 열원 유닛(210)에 구비되는 서셉터(222)를 포함하는 가열 조립체(200)를 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 5에는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구조가 상세하게 도시되어 있다. 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
챔버 몸체(110)는 내부에 기판(S)을 처리할 수 있는 공간, 예컨대 처리 공간을 제공할 수 있도록 중공형으로 형성될 수 있다. 챔버 몸체(110)는 양쪽, 예컨대 양측면이 개방되도록 형성될 수 있다. 이에 챔버 몸체(110)는 상부면, 하부면, 전면 및 후면을 갖도록 형성될 수 있다. 챔버 몸체(110)는 하나의 구조체로 제작될 수도 있으나, 여러 부품이 연결 또는 결합된 조립 몸체를 지닐 수도 있는데, 이 경우 각 부품 간의 연결 부위에는 밀폐(sealing) 수단(미도시)이 부가적으로 구비될 수 있다. 이에 따라 기판(S)의 가열 또는 냉각 시 장치 내에 투입되는 에너지를 절감해 줄 수 있다. 여기에서 챔버 몸체(110)의 전면을 기준으로 수평방향은 챔버 몸체(110)의 길이 방향이라 하고, 상하방향은 챔버 몸체(110)의 높이 방향이라 하며, 챔버 몸체(110)의 길이 방향에 대해서 교차하는 방향은 챔버 몸체(110)의 폭 방향이라 한다.
챔버 몸체(110)의 내부에는 처리 공간을 복수 개로 분할하기 위한 격벽(112)이 형성될 수 있다. 이때, 격벽(112)은 처리 공간을 완전하게 분할하는 것이 아니라, 이후 설명하는 가열 조립체(200)가 배치되는 위치마다 형성되어 가열 조립체(200)와 함께 처리 공간을 복수 개로 분할할 수 있다. 이에 격벽(112)은 챔버 몸체(110)의 전면의 내벽 및 후면의 내벽에 돌출되도록 형성될 수 있으며, 챔버 몸체(110)의 길이 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 그리고 격벽(112)은 가열 조립체(200)의 개수에 대응하는 개수로 형성될 수 있다. 다만, 가열 조립체(200)에 의해 처리 공간이 분할될 수 있다면, 격벽(112)은 형성하지 않을 수도 있다.
챔버 몸체(110)에는 처리 공간으로 공정가스를 공급하기 위한 가스주입구(미도시)와, 처리 공간의 가스를 배출하기 위한 가스배출구(미도시)가 형성될 수 있다. 이때, 가스배출구를 통해 처리 공간의 가스를 보다 효과적으로 배출시키기 위해서는 가스배출구에 배기라인(미도시)을 연결하고, 배기라인 상에 펌프(미도시)를 장착할 수도 있다. 이와 같은 구성을 통해 챔버 몸체(110) 내부에 진공 형성과 같은 압력 제어도 수행할 수 있다.
가스주입구와 가스배출구는 챔버 몸체(110)에 서로 대향하도록 형성될 수 있다. 또한, 가스주입구와 가스배출구는 챔버 몸체(110)의 상부면과 격벽(112) 사이, 격벽(112)과 격벽(112) 사이 및 격벽(112)과 하부면 사이마다 형성될 수 있다. 이에 가열 조립체(200) 상부에서 가스의 흐름을 형성하여, 분할된 처리 공간 각각에서 기판(S)을 균일하게 처리할 수 있다.
챔버 몸체(110)의 내부에는 라이너(미도시)가 형성될 수도 있다. 라이너는 챔버 몸체(110) 내부에서 공정 가스가 도달할 수 있는 모든 곳, 예컨대 챔버 몸체(110)의 내벽 및 격벽(112)에 형성되어 공정 중 발생하는 오염물을 흡착시킬 수 있다. 이와 같이 라이너를 챔버 몸체(110)의 내벽에 적용함으로써 장비 전체를 세정하지 않고 라이너만 교체하여 장비의 유지 보수 주기를 연장할 수 있다. 이때, 라이너는 그라파이트(graphite) 또는 탄화규소(SiC)가 코팅된 그라파이트, 탄화규소(Silicon Carbide), 질화규소(Silicon nitride), 알루미나(Al2O3), 질화 알루미늄(Aluminum nitride) 및 석영(Quartz) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
개방된 챔버 몸체(110)의 일측에는 챔버 몸체(110)를 개폐할 수 있는 제1도어(120)가 연결될 수 있다. 있다. 제1도어(120)는 처리 공간으로 기판(S)을 반입하거나, 처리 공간으로부터 기판(S)을 반출할 수 있도록 챔버 몸체(110)를 개폐할 수 있다. 제1도어(120)는 챔버 몸체(110)의 높이 방향 또는 폭 방향을 따라 이동할 수 있도록 챔버 몸체(110)에 슬라이딩 방식으로 결합될 수 있다. 또는, 제1도어(120)는 여닫이 방식으로 챔버 몸체(110)를 개폐할 수 있도록 챔버 몸체(110)에 힌지 방식으로 결합될 수도 있다. 이외에도 제1도어(120)는 챔버 몸체(110)를 개폐할 수 있는 다양한 방식으로 챔버 몸체(110)에 결합될 수 있다.
또한, 개방된 챔버 몸체(110)의 타측에는 챔버 몸체(110)를 개폐할 수 있는 제2도어(130)가 연결될 수 있다. 제2도어(130)는 기판 처리 장치를 수리하거나 점검할 때, 필요에 따라 챔버 몸체(110)를 개폐할 수 있다. 전술한 바에 의하면, 제2도어(130)에는 가열 조립체(200)가 연결될 수 있다. 따라서 제2도어(130)에 연결되는 가열 조립체(200)가 챔버 몸체(110)에 충돌하는 것을 방지하기 위하여 제2도어(130)는 챔버 몸체(110)의 길이 방향을 따라 이동시켜 챔버 몸체(110)를 개폐할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 제2도어(130)를 이동시키기 위한 구동부(300)를 더 포함할 수 있다.
구동부(300)는 제2도어(130)의 이동 경로를 형성하기 위한 가이드 레일(310)과, 제2도어(130)를 가이드 레일(310)에 이동 가능하도록 연결하기 위한 이동부재(320) 및 제2도어(130)를 이동시키기 위한 동력을 제공할 수 있는 구동기(미도시)를 포함할 수 있다.
가이드 레일(310)은 챔버 몸체(110)의 타측에 챔버 몸체(110)의 길이방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 가이드 레일(310)은 제2도어(130)를 안정적으로 이동시킬 수 있도록 복수개, 예컨대 2개가 나란하게 구비될 수 있다.
이동부재(320)는 제2도어(130)에 연결되고, 제2도어(130)가 가이드 레일(310)를 따라 이동할 수 있도록 가이드 레일(310)에 맞물려질 수 있다. 또는, 이동부재(320)는 가이드 레일(310)을 따라 제2도어(130)를 이동시킬 수 있도록 휠 등과 같은 형태로 형성될 수도 있다. 이때, 제2도어(130)가 가이드 레일(310)을 따라 안정적으로 이동할 수 있도록, 제2도어(130)에 브라켓(132)을 형성하고, 이동부재(320)를 브라켓(132)에 연결할 수도 있다.
구동기는 제2도어(130)를 이동시키기 위한 동력을 제공할 수 있다. 구동기는 제2도어(130)나 브라켓(132)에 설치되거나, 제2도어(130)와 이격되어 제2도어(130)나 브라켓(132)에 연결되도록 설치될 수 있다.
제2도어(130)에는 가열 조립체(200)가 연결될 수 있다. 가열 조립체(200)는 챔버 몸체(110) 내부에 배치되는 제2도어(130)의 내면에 연결될 수 있다. 가열 조립체(200)는 적어도 하나 이상이 상하방향, 즉 챔버 몸체(110)의 높이 방향으로 이격되도록 형성될 수 있다.
가열 조립체(200)는 제1도어(120)를 향해 연장되도록 제2도어(130)에 연결되는 열원 유닛(210)과, 기판(S)을 지지하도록 열원 유닛(210)에 구비되는 기판지지핀(230) 및 열원 유닛(210)과 기판(S) 사이에 배치되도록 열원 유닛(210)에 구비되는 서셉터부(220)를 포함할 수 있다.
열원 유닛(210)은 챔버 몸체(110)의 길이 방향을 따라 챔버 몸체(110)의 내부 공간, 즉 처리 공간을 가로지르도록 형성될 수 있다. 열원 유닛(210)은 챔버 몸체(110)의 내부를 가로지르며 배치되도록 제2도어(130)에 연결되는 지지체(212)와, 챔버 몸체(110)의 길이 방향을 따라 배치되도록 제2도어(130)에 연결되는 투광관(214)과, 투광관(214) 내부에 삽입되는 열원(216)을 포함할 수 있다.
지지체(212)는 제2챔버 몸체(110)의 종방향 단면 면적보다 작고 기판(S)보다 큰 면적을 갖는 중공형의 박스 형태로 형성될 수 있다. 지지체(212)는 챔버 몸체(110)의 길이방향을 따라 배치되도록, 제1고정부재(213)를 통해 제2도어(130)에 연결될 수 있다.
지지체(212)는 상부면에 열원(216)에서 방사되는 방사광을 집광하여 기판(S) 또는 서셉터(222) 측으로 반사시킬 수 있도록 오목홈(미도시)이 형성될 수도 있다. 또한, 방사광을 기판(S) 또는 서셉터(120) 측으로 효율적으로 반사시킬 수 있도록 지지체(212)의 표면에는 반사체(미도시)가 코팅되어 있을 수 있다.
투광관(214)은 일방향으로 연장되는 선형으로 형성될 수 있고, 일측은 열원(216)을 삽입할 수 있도록 개방되어 있고, 타측은 폐쇄될 수 있다. 투광관(214)은 지지체(212)의 상부에서 지지체(212)가 연장되는 방향, 즉 챔버 몸체(110)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 투광관(214)은 챔버 몸체(110)의 폭 방향을 따라 복수개가 이격되어 형성될 수 있다. 이때, 투광관(214)의 일측은 제2도어(130)를 관통하며 제2도어(130)에 고정될 수 있고, 타측은 투광관(214) 자체 하중에 의해 아래로 쳐지지 않도록 지지체(212) 상부에 제2고정부재(215)를 통해 고정될 수 있다.
투광관(214)은 고온의 환경에서 견딜 수 있고 열원(216)에서 방출되는 방사광을 투과시킬 수 있도록 석영이나 사파이어를 이용하여 형성될 수 있다.
열원(216)은 일방향으로 연장되는 선형으로 형성될 수 있고, 방사광을 방출하는 텅스텐 할로겐 램프, 카본 램프 및 루비 램프 중 적어도 어느 한 가지가 사용될 수 있다. 열원(216)은 개방된 투광관(214)의 일측으로 삽입되어 챔버 몸체(110)의 내부를 가로지르도록 배치될 수 있다. 이때, 투광관(214)의 타측은 폐쇄된 상태이기 때문에 일측에 전극이 형성된 형태의 열원(216)이 사용될 수 있다.
기판지지핀(230)은 상하방향으로 연장되도록 지지체(212)에 연결될 수 있다. 기판지지핀(230)의 하부는 지지체(212)의 상부에 고정될 수 있고, 기판지지핀(230)은 챔버 몸체(110)의 길이 방향 및 폭 방향으로 행과 열을 이루며 복수개로 구비될 수 있다. 이때, 기판지지핀(230)은 서셉터(222)를 관통하며, 서셉터(222)의 상부로 노출되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판(S)의 온도를 측정하기 위한 온도측정기(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 온도측정기는 간접적으로 기판(S)의 온도를 측정할 수 있도록, 지지체(212)의 하부 및 챔버 몸체(110)의 상부면에 형성될 수 있다. 온도측정기는 기판(S) 전체에 걸친 온도를 측정할 수 있도록, 복수개가 일정한 간격 또는 일정한 패턴을 가지며 지지체(212) 및 챔버 몸체(110)의 상부면에 형성될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 'C' 영역의 확대도로서 서셉터부의 일부를 보여주고 있다. 서셉터부(220)는 서셉터(222)와, 서셉터(222)를 지지하기 위한 서셉터 지지대(224)를 포함할 수 있다. 서셉터(222)는 기판(S)이 열원(216)에서 방출되는 방사광에 직접적으로 노출되는 것을 방지하고 기판(S)을 간접 가열하는 역할을 할 수 있다. 예컨대 니켈(Ni), 구리(Cu), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 티타늄(Ti) 및 텅스텐(W) 등과 같은 금속 기판이 사용되는 경우, 금속 기판에 방사광을 직접 조사하게 되면 방사광이 반사되어 기판(S)을 공정 온도까지 가열하는데 많은 시간과 전력이 소모되는 문제가 있다. 따라서 열원(216)과 기판(S) 사이에 서셉터(222)를 구비하여 방사광이 기판(S)에 의해 반사되는 것을 방지하고, 가열된 서셉터(222)를 이용하여 기판(S)을 간접 가열할 수 있다. 이와 같은 서셉터(222)는 그라파이트(graphite) 또는 탄화규소(SiC)가 코팅된 그라파이트, 탄화규소(Silicon Carbide), 질화규소(Silicon nitride), 알루미나(Al2O3), 질화 알루미늄(Aluminum nitride) 및 석영(Quartz) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
서셉터(222)는 지지체(212)와 나란하게 배치되고, 열원(216)과 기판(S) 사이에 배치될 수 있다. 서셉터(222)는 복수개로 분할되도록 형성될 수 있다. 이때, 서셉터(222)의 전체 면적은 지지체(212)의 면적보다 작고 기판(S)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 분할된 서셉터, 예컨대 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)은 서셉터 지지대(224)에 의해 상하방향으로 이동 가능하도록 지지체(212)에 연결될 수 있다. 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)과 연결되는 각각의 서셉터 지지대(224)는 기판(S)과 서셉터 조각(222a, 222b, 222c) 사이의 거리를 선택적으로 조절할 수 있도록 독립적으로 구동될 수 있다.
서셉터 지지대(224)는 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)의 저면에 구비되는 제1연결부재(224a)와, 제1연결부재(224a)와 슬라이딩 방식으로 결합되도록 지지체(212)에 구비되는 제2연결부재(224b)와, 제1연결부재(224a)와 제2연결부재(224b)의 내부를 따라 상하방향으로 이동 가능하도록 지지체(212)에 구비되는 승강핀(224c) 및 승강핀(224c)을 상하방향으로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 승강기(224d)를 포함할 수 있다.
제1연결부재(224a)는 하부가 개방되고 내부에 공간이 형성되는 원통형의 관 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제1연결부재(224a)는 상하방향으로 연장되도록 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)의 저면에 연결될 수 있다. 제2연결부재(224b)는 상부 및 하부가 개방되고 내부에 공간이 형성되는 원통형의 관 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제2연결부재(224b)는 제1연결부재(224a)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 상부의 적어도 일부는 제1연결부재(224a)의 내부에 삽입되고, 하부는 지지체(212)에 연결될 수 있다. 이때, 제2연결부재(224b)가 제1연결부재(224a)를 따라 이동하면서 회전하는 것을 방지할 수 있도록, 제1연결부재(224a)의 내주면과 제2연결부재(224b)의 외주면의 적어도 일부를 절삭할 수 있다. 또는 제1연결부재(224a)와 제2연결부재(224b)에 돌기와 홈을 각각 형성하거나, 제1연결부재(224a)와 제2연결부재(224b)를 다각형 또는 타원형 관 형태로 형성함으로써 제2연결부재(224b)의 회전을 방지할 수도 있다. 그리고 승강핀(224c)은 제1연결부재(224a)와 제2연결부재(224b)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 제1연결부재(224a)와 제2연결부재(224b)의 내부에 삽입될 수 있다. 그리고 승강핀(224c)은 승강기(224d)에 연결되어 승강기(224d)에서 제공되는 동력을 이용하여 상하방향으로 이동하며, 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다. 승강기(224d)는 지지체(212)에 구비되어, 승강핀(224c)을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 동력을 제공할 수 있다.
이외에도 서셉터 지지대(224)는 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)마다 높이를 조절할 수 있도록 구성함으로써 기판(S)과 서셉터 조각(222a, 222b, 222c) 간의 거리를 T0나 T1으로 조절할 수 있다. 이와 같이 기판(S)과 서셉터 조각(222a, 222b, 222c) 사이의 거리를 선택적으로 조절함으로써 기판(S)에 나타나는 온도 편차를 저감시켜 기판(S) 전체를 균일하게 가열할 수 있다. 예컨대 복수의 온도측정기에서 측정된 기판(S)의 온도 중, 기판(S)의 가장자리의 온도가 중심부의 온도보다 낮게 측정된 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 기판(S)의 가장자리에 대응하는 서셉터 지지대(224)를 구동하여 서셉터 조각(222a, 222c)을 상승시킬 수 있다. 이에 열원(216)에 의해 가열된 서셉터 조각(222a, 222c)과 기판(S) 사이의 거리가 단축, 예컨대 T0에서 T1으로 변경되어 온도가 상대적으로 낮은 기판(S) 가장자리의 온도를 상승시킬 수 있다. 또는, 온도측정기에서 측정된 온도가 목표 온도보다 지나치게 높게 측정된 경우에는 해당 영역의 서셉터 지지대(224)를 구동하여 서셉터 조각(222a, 222b, 222c)을 하강시킴으로써 기판(S)의 온도를 감소시킬 수도 있다.
한편, 서셉터(222)는 하나로 구비될 수도 있다. 이 경우, 서셉터 지지대(224)는 상하방향으로 연장되도록 형성되고, 서셉터(222)의 저면과 지지체(212)의 상부를 연결함으로써 서셉터(222)를 지지체(212) 상부에 지지시킬 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 기판(S)을 처리하는데 사용되는 가열 조립체(200)를 챔버 몸체(110)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 분해한 상태를 보여주는 단면도이다. 기판 처리 시에는 도 2에 도시된 바와 같이 제2도어(130)를 챔버 몸체(110)에 고정시킨 상태를 유지할 수 있다. 반면, 서셉터부(220), 열원 유닛(210) 혹은 기판지지핀(230)이 고장나거나 챔버 몸체(110) 내부를 점검해야 하는 경우에는 도 7에 도시된 것처럼 구동부(300)를 작동시켜 제2도어(130)를 챔버 몸체(110)로부터 분리할 수 있다. 이 경우, 기판을 가열하기 위한 수단, 즉 가열 조립체(200)가 모두 제2도어(130)에 연결되어 있기 때문에 서셉터부(220), 열원 유닛(210) 혹은 기판지지핀(230)을 챔버 몸체(110)로부터 분리하는데 소요되는 시간과 노력을 감소시킬 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
110: 챔버 몸체 120: 제1도어
130: 제2도어 200: 가열 조립체
210: 열원 유닛 220: 서셉터부
230: 기판지지핀 300: 구동부

Claims (9)

  1. 양쪽이 개방된 중공형의 챔버 몸체;
    상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 챔버 몸체의 일측에 구비되는 제1도어;
    상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 챔버 몸체의 타측에 구비되는 제2도어; 및
    기판을 가열하기 위해 전원을 인가 받아 방사광을 방사할 수 있는 열원 유닛과, 기판을 지지하도록 상기 열원 유닛에 구비되는 기판지지핀 및 상기 기판을 간접 가열하기 위해 상기 열원 유닛과 기판 사이에 배치되도록 상기 열원 유닛에 구비되는 서셉터부를 포함하고, 상기 제2도어에 연결되는 가열 조립체;를 포함하고,
    상기 열원 유닛은,
    상기 제1도어를 향해 연장되도록 상기 제2도어에 연결되는 지지체;
    상기 지지체의 상부에 배치되고, 상기 제2도어를 관통하며 상기 제2도어에 고정되도록 구비되는 투광관; 및
    상기 투광관 내부에 삽입되는 열원;을 포함하며,
    상기 서셉터부는,
    서셉터;
    상기 서셉터를 상기 열원과 상기 기판 사이에 배치시킬 수 있도록 상기 지지체에 연결되는 서셉터 지지대;를 포함하고,
    상기 서셉터는 복수개의 서셉터 조각으로 분할되도록 형성되고,
    상기 서셉터 지지대는 서셉터 조각과 기판 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 복수의 서셉터 조각을 독립적으로 이동시킬 수 있도록 복수개로 구비되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판지지핀은 상기 서셉터를 관통하며 상하방향으로 연장되도록 상기 지지체에 연결되는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가열 조립체는 복수개가 상하방향으로 이격되도록 구비되고,
    상기 가열 조립체 사이의 공간을 분할하도록, 상기 챔버 몸체는 격벽을 구비하는 기판 처리 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 챔버 몸체에는 상기 챔버 몸체에 가스를 공급하기 위한 가스 주입구와, 상기 챔버 몸체 내부의 가스를 배출시키기 위한 가스 배출구가 구비되고,
    상기 가스 주입구와 상기 가스 배출구는 상기 가열 조립체의 상부에서 가스의 흐름을 형성할 수 있도록 서로 대향하도록 형성되는 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 챔버 몸체를 개폐하도록 상기 제2도어를 이동시키기 위한 구동부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 구동부는.
    상기 제2도어의 이동 경로를 형성하기 위한 가이드 레일; 및
    상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하도록 상기 제2도어에 연결되는 이동부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
KR1020180155419A 2018-12-05 2018-12-05 기판 처리 장치 KR101992378B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180155419A KR101992378B1 (ko) 2018-12-05 2018-12-05 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180155419A KR101992378B1 (ko) 2018-12-05 2018-12-05 기판 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101992378B1 true KR101992378B1 (ko) 2019-06-25

Family

ID=67065426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180155419A KR101992378B1 (ko) 2018-12-05 2018-12-05 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101992378B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1187251A (ja) * 1997-09-01 1999-03-30 Toshiba Microelectron Corp 気相成長装置
KR101182638B1 (ko) * 2012-03-20 2012-09-18 남원식 기판 처리 장치
KR101232770B1 (ko) 2012-07-24 2013-02-15 남원식 기판 처리 장치
KR101404069B1 (ko) 2012-12-20 2014-06-11 주식회사 나래나노텍 유지보수가 용이한 기판 열처리 챔버 및 방법, 및 이를 구비한 기판 열처리 장치
KR20140083306A (ko) * 2012-12-26 2014-07-04 주식회사 탑 엔지니어링 기판 열처리 장치
KR20180090370A (ko) * 2015-12-10 2018-08-10 센트로테에름 인터내셔널 아게 기판들의 열 처리를 위한 방법 및 디바이스 그리고 기판들에 대한 홀딩 유닛

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1187251A (ja) * 1997-09-01 1999-03-30 Toshiba Microelectron Corp 気相成長装置
KR101182638B1 (ko) * 2012-03-20 2012-09-18 남원식 기판 처리 장치
KR101232770B1 (ko) 2012-07-24 2013-02-15 남원식 기판 처리 장치
KR101404069B1 (ko) 2012-12-20 2014-06-11 주식회사 나래나노텍 유지보수가 용이한 기판 열처리 챔버 및 방법, 및 이를 구비한 기판 열처리 장치
KR20140083306A (ko) * 2012-12-26 2014-07-04 주식회사 탑 엔지니어링 기판 열처리 장치
KR20180090370A (ko) * 2015-12-10 2018-08-10 센트로테에름 인터내셔널 아게 기판들의 열 처리를 위한 방법 및 디바이스 그리고 기판들에 대한 홀딩 유닛

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120145697A1 (en) Heat treatment apparatus
US20130068970A1 (en) UV Irradiation Apparatus Having UV Lamp-Shared Multiple Process Stations
EP1995766A2 (en) Controlled annealing method
JP2010225645A (ja) 熱処理装置
TW202113136A (zh) 加熱裝置及包括其之cvd 設備
KR101232770B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101472484B1 (ko) 기판 처리 장치
JP5318455B2 (ja) 熱処理装置
KR101992378B1 (ko) 기판 처리 장치
KR100934850B1 (ko) 열처리 장치, 히터 및 히터의 제조 방법
KR102401231B1 (ko) 적외선 소성 장치 및 이를 이용한 전자 부품의 소성 방법
KR101182638B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101866512B1 (ko) 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법
KR101217638B1 (ko) 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR101573035B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102009864B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101224059B1 (ko) 기판 처리 장치 및 그 처리 방법
TWI596228B (zh) 用於嵌入在橫向流腔室中的氣體分配模組
KR101992379B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR100902633B1 (ko) 가열유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
KR101545673B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102522687B1 (ko) 박막 제조 장치
JP2018504299A (ja) 円筒状基材に照射を行う装置
KR101254253B1 (ko) 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법
JP7250575B2 (ja) 成膜装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant