KR102144094B1 - 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버 - Google Patents

블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버 Download PDF

Info

Publication number
KR102144094B1
KR102144094B1 KR1020190091070A KR20190091070A KR102144094B1 KR 102144094 B1 KR102144094 B1 KR 102144094B1 KR 1020190091070 A KR1020190091070 A KR 1020190091070A KR 20190091070 A KR20190091070 A KR 20190091070A KR 102144094 B1 KR102144094 B1 KR 102144094B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blade
chamber
substrate
microwave
unit
Prior art date
Application number
KR1020190091070A
Other languages
English (en)
Inventor
정창원
최윤경
Original Assignee
주식회사 엠디케이
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 주식회사 엠디케이 filed Critical 주식회사 엠디케이
Priority to KR1020190091070A priority Critical patent/KR102144094B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102144094B1 publication Critical patent/KR102144094B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192—Microwave generated discharge
    • H01J37/32211—Means for coupling power to the plasma
    • H01J37/32229—Waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495—Means for protecting the vessel against plasma

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 마이크로 웨이브 챔버에 블레이드를 구비하여 처리면으로 마이크로파를 유동시키는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버에 관한 것으로, 기판의 처리 공간을 제공하는 챔버부; 챔버부 내부에 구비되어 기판을 지지하는 기판 지지부; 챔버부 벽면에 구비되어 처리 공간으로 마이크로파를 공급하는 도파관부; 및 챔버부 벽면에 구비되어 도파관부로부터 공급된 마이크로파를 유동시키는 블레이드부; 를 포함한다. 이에 의해, 기판을 향해 마이크로파를 유동시킴으로써, 기판의 전체면을 고르게 가열할 수 있다.

Description

블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버{MICROWAVE CHAMBER WITH BLADES}
본 발명은 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 마이크로 웨이브 챔버에 블레이드를 구비하여 처리면으로 마이크로파를 유동시키는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버에 관한 것이다.
최근 반도체 기판에 대해 열처리를 실시하는 장치로, 마이크로파를 사용하는 장치가 제안되어 있다. 마이크로파에 의한 열처리는 내부 가열, 국소 가열, 선택 가열이 가능한 점에서 종래의 램프 가열 방식이나 저항 가열 방식의 기판 열처리 장치에 비해 이점이 있다.
또한, 마이크로파 조사에 의한 가열은 종래의 램프 가열 방식이나 저항 가열 방식에 비해 비교적 저온에서의 열처리가 가능하다.
그러나 마이크로파는 파장이 수십 밀리미터로 길고, 처리 용기 내에서 정재파를 형성하기 쉽다는 특징을 갖고 있기 때문에, 기판의 처리면 상에 전자계의 강약 분포가 발생하여, 온도가 균일하지 못한 문제가 있었다.
종래의 한국 등록특허공보 제10-1048811호에는, 공정 챔버 내부로 기체를 주입하여 하향 기류를 형성하는 복수의 팬이 구비되어, 팬의 회전축에서 발생하는 열에 의해 팬 전원이 차단되는 팬 필터 유닛에의 제어 장치에 대하여 기재되어 있다.
한국 공개특허공보 제10-2008-0032963호에는, 기판 이송부 내의 산성도를 조절하기 위해 팬의 회전속도를 조절하여 이송부 내 공기 배출량을 조절하는 기판 처리 장치 및 방법에 대하여 기재되어 있다.
한국 등록특허공보 제10-1448546호에는, 공급 덕트로 공급된 열풍이 내측 챔버와 외측 챔버 사이의 이동 경로를 통해 열처리 유닛에 공급되고, 열처리 유닛을 통과한 열풍을 송풍팬에 의해 공급 덕트로 순환시켜 재가열하여 다시 열처리 유닛에 송풍하는 공기 순환 유닛을 갖는 평면 디스플레이 패널의 열처리 장치 및 그 열처리 방법에 대하여 기재되어 있다.
그러나 종래의 팬 구성은 챔버의 내부에서 직접 설치되지 않고, 챔버 외측에 설치되어 가스 또는 열풍 등을 챔버 내부로 공급할 뿐 기판 전체에 대하여 가스 또는 열풍을 고르게 공급하지 못하는 문제가 있었다.
따라서 챔버 내부에서 기판 전체면에 대하여 마이크로파를 고르게 공급할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 기판 전체면이 고르게 가열될 수 있도록 마이크로파를 공급하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버는, 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 마이크로 웨이브 챔버로서, 상기 기판의 처리 공간을 제공하는 챔버부; 상기 챔버부 내부에 구비되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 챔버부 벽면에 구비되어 상기 처리 공간으로 마이크로파를 공급하는 도파관부; 및 상기 챔버부 벽면에 구비되어 상기 도파관부로부터 공급된 마이크로파를 유동시키는 블레이드부; 를 포함한다.
바람직하게, 상기 블레이드부는, 상기 챔버부 내측에 구비되어 회전하는 날개; 상기 챔버부 벽면을 관통하며, 일측이 상기 날개 중심에 결합되어 상기 날개와 함께 회전하는 회전축; 상기 챔버부에 대하여 상기 회전축이 회전 가능하도록 상기 회전축을 지지하는 고정편; 및 상기 회전축에 회전력을 제공하는 구동부재; 로 이루어진다.
바람직하게, 상기 날개는, 상기 회전축 상의 한 점을 중심으로 점대칭이다.
바람직하게, 상기 날개는, 상기 회전축에 수직한 방향의 날개축 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판으로 이루어지며, 상기 회전축과 상기 날개판 사이의 각도는, 0°~90°이다.
바람직하게, 상기 날개는, 상기 회전축에 수직한 방향의 날개축 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판으로 이루어지며, 상기 날개판은, 상기 날개축을 중심으로 양단이 트위스팅되도록 형성되어 있다.
바람직하게, 상기 날개는, 상기 회전축에 수직한 방향의 날개축 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판으로 이루어지며, 상기 날개판은, 상기 날개축을 기준으로 절곡 또는 만곡되어 형성된다.
바람직하게, 상기 도파관부는, 상기 처리 공간과 연통되는 도파관을 포함하고, 상기 블레이드부는, 상기 도파관의 유출구가 형성된 상기 챔버부 벽면의 중앙부분에 구비된다.
바람직하게, 상기 도파관부는, 상기 처리 공간과 연통되는 복수의 도파관을 포함하고, 상기 블레이드부는, 상기 복수의 도파관의 유출구 중 인접한 2개의 유출구 사이에 구비된다.
바람직하게, 상기 블레이드부는, 상기 챔버부의 측벽과 상부벽 중 적어도 하나에 복수개가 구비된다.
바람직하게, 상기 도파관부는, 상기 처리면에 대하여 경사진 방향으로 마이크로파를 공급한다.
본 발명의 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버에 의하면, 챔버 내부에 블레이드를 구비하여 기판을 향해 마이크로파를 유동시킴으로써, 열변환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 직진성을 갖는 마이크로파의 유동 경로를 다양하게 변화시켜, 기판을 고르게 가열시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 챔버 상부로부터 낙하되는 파티클을 블레이드에 의해 송풍시켜 파티클이 기판에 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 처리면에 대하여 마이크로파를 경사지게 공급하여 기판의 상, 하부면을 고르게 가열할 수 있다.
도 1은 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버의 내부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 기판 지지부를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 기판 지지부를 나타낸 분해도.
도 5는 본 발명을 구성하는 반응판의 일부를 나타낸 사시도.
도 6의 (a)는 본 발명을 구성하는 반응판의 중앙부에 위치한 돌출편을 나타낸 사시도이고, (b)는 본 발명을 구성하는 반응판의 테두리부에 위치한 돌출편을 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 서셉터 구동수단을 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 기판 지지대가 승강한 상태를 나타낸 정면도.
도 9는 본 발명의 기판 지지대가 하강한 상태를 나타낸 정면도.
도 10은 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 정면도.
도 11은 본 발명의 도파관부를 나타낸 사시도.
도 12는 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 평면도.
도 13은 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 배면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 평면도.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 도파관부를 나타낸 사시도.
도 16은 본 발명의 마이크로파 유출구를 나타낸 도면.
도 17의 (a)는 첫번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 첫번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 18의 (a)는 두번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 두번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 19의 (a)는 세번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 세번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 20의 (a)는 네번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 네번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 21의 (a)는 다섯번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 다섯번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 22의 (a)는 여섯번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 여섯번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 23은 본 발명의 첫째 실시예에 의한 블레이드부의 배치를 나타낸 도면.
도 24는 본 발명의 둘째 실시예에 의한 블레이드부의 배치를 나타낸 도면.
도 25는 본 발명의 셋째 실시예에 의한 블레이드부의 배치를 나타낸 도면.
도 26은 본 발명의 상부벽 블레이드의 배치를 위에서 바라본 도면.
도 27은 본 발명의 온도 측정부와 온도 조절부의 배치를 위에서 바라본 도면.
도 28은 본 발명의 기판 지지대가 승강한 상태를 나타내는 개략도.
도 29는 본 발명의 기판 지지대가 하강한 상태에서 온도 조절부에 의해 공급된 마이크로파의 경로를 나타낸 개략도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 블레이드를 갖는 갖는 마이크로 웨이브 챔버는 다양한 실시예로 구분될 수 있으며, 각 실시예의 구성요소는 기본적으로 동일하나, 일부 구성에 있어서 차이가 있다. 또한 본 발명의 여러 실시예 중 동일한 기능과 작용을 하는 구성요소에 대해서는 도면상의 도면부호를 동일하게 사용하기로 한다. 본 발명의 블레이드를 갖는 갖는 마이크로 웨이브 챔버는 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 마이크로 웨이브 챔버에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버는, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 챔버부(100), 기판 지지부(200), 도파관부(300) 및 블레이드부(400)로 이루어진다.
<챔버부>
챔버부(100)는 내부에 기판이 적재되며, 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 공간 부재로, 공간 부재의 전면에 기판이 출입하는 기판 출입구(110)가 형성된다.
기판이 열처리되는 동안 챔버부(100) 내부의 기압은 500mmHg ~ 800mmHg인 것이 바람직하다.
<기판 지지부>
기판 지지부(200)는 챔버부(100) 내부에 구비되어 기판을 지지하며, 기판을 지지한 상태로 회전시킨다.
기판 지지부(200)는 도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 기판 지지대(210), 기판 지지대 구동수단(220), 서셉터(230) 및 서셉터 구동수단(240)으로 이루어진다.
기판 지지대(210)는 기판을 서셉터(230) 상에 안착 또는 탈착시키도록 승하강하며, 지지핀(211)과 지지핀 플레이트(212)로 이루어진다.
지지핀(211)은 서셉터(230)를 관통하며, 복수개가 기립된 상태로 배치되고, 지지핀 플레이트(212)와 함께 승하강하며 서셉터(230) 상에 기판을 안착 또는 탈착시키도록 지지하게 된다.
지지핀 플레이트(212)는 서셉터(230) 하부에 배치되며, 상부면에 복수의 지지핀(211)이 기립된 상태로 배치된다. 지지핀 플레이트(212)는 상하를 관통하는 복수의 플레이트 홀(212a)이 형성되어, 서셉터 구동수단(240)이 플레이트 홀(212a)을 통해 지지핀 플레이트(212)를 관통하게 된다.
기판 지지대 구동수단(220)은 기판 지지대(210)를 승하강 구동시키는 구동수단으로, 지지핀 플레이트(212) 하부에 결합되는 지지축(221)과 지지축(221)을 승하강 구동시키는 실린더와 같은 구동원으로 이루어질 수 있다.
서셉터(230)는 반응판(231), 돌출편(232) 및 반응판 프레임(233)으로 이루어지고, 기판이 열처리되는 동안 기판을 지지하며, 수평면 상에서 공전하게 된다.
반응판(231)은 상부에 기판이 안착되며, 마이크로파를 열 에너지로 변환시킨다.
반응판(231)은 복수의 조각판으로 나뉘어져 있으며, 각 조각판 사이에 유격이 형성될 수 있고, 도 4에 도시한 바와 같이, 반응판(231) 전체의 유격 간격(a+b+c)은 2mm 이하인 것이 바람직하다.
도 5에 도시한 바와 같이, 반응판(231) 상면의 테두리부는 상부로 돌출된 단턱(231a)이 형성된다. 단턱(231a)은 반응판(231) 상부에 기판 안착 시, 기판의 미끄러짐을 방지한다.
돌출편(232)은 반응판 프레임(233) 상부에 복수개가 구비되며, 반응판(231)의 조각판 각각의 테두리부를 지지하게 된다.
도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 복수의 돌출편(232) 중 반응판(231)의 내측을 지지하는 돌출편(232)은 상면이 평평하게 형성되어 2 이상의 조각판을 지지하고, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 돌출편(232) 중 반응판(231) 테두리부를 지지하는 돌출편(232)은 상면에 돌출턱(232a)이 형성되어 반응판(231)의 미끄러짐을 방지한다.
반응판 프레임(233)은 상부에 복수의 돌출편(232)을 지지한다. 반응판 프레임(233)은 복수의 돌출편(232)을 지지할 수 있도록 격자 프레임 형상으로 형성된다. 이는 격자 프레임 사이 공간을 통해 반응판(231) 하부면의 노출을 최대화하여 반응판(231)에 도달하는 마이크로파를 최대화 할 수 있다.
또한, 돌출편(232)과 반응판 프레임(233)은 투명한 석영재질로 이루어져 마이크로파가 돌출편(232)과 반응판 프레임(233)을 통과하여 더 많은 마이크로파가 반응판(231)에 도달할 수 있다.
반응판(231)에 도달하는 마이크로파가 증가하면, 반응판(231)이 변환시키는 열 에너지가 증가하므로 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.
서셉터 구동수단(240)은 서셉터(230)가 공전하도록 서셉터를 회전구동시킨다. 서셉터 구동수단(240)은 서셉터(230)가 처리면과 평행한 평면 상의 일정 궤도를 따라 회전시키는 것으로, 회전 구동부재, 주동수직축(241), 회전수평암(242) 및 종동수직축(243)으로 이루어진다.
회전 구동부재는 주동수직축(241)에 회전구동력을 제공하는 구동원으로, 서보모터, 스텝 모터 등으로 구성될 수 있다.
주동수직축(241)은 챔버부(100)의 바닥벽을 관통하도록 수직으로 배치되며, 하단이 회전 구동부재와 연결되어 회전구동력을 제공받아 서셉터(230)에 전달한다.
회전수평암(242)은 수평하게 배치되며, 일측이 주동수직축(241)과 힌지로 연결되어 주동수직축(241)을 중심으로 회전된다.
종동수직축(243)은 회전수평암(242)의 타측에 기립된 상태로 힌지 연결되어, 회전수평암(242) 상에서 회전 가능하고, 상단에 서셉터가 지지되어 회전 가능하도록 연결된다.
주동수직축(241), 회전수평암(242) 및 종동수직축(243)은 크랭크축과 같은 형상으로 형성되며, 일체형으로 형성될 수도 있다.
이러한 서셉터 구동수단(240)은 기판 열처리 시, 서셉터(230)를 공전시킴으로써, 기판의 가열 균일도 및 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 서셉터 구동수단(240)은 복수개가 구비되어 서셉터(230)를 더 안정적으로 지지하면서도 서셉터(230)의 공전을 유지시킬 수 있다.
서셉터(230)는 회전구동력에 의한 회전수평암(242)의 회전을 통해 종동수직축(243)이 그리는 일정 궤도를 따라 공전하게 된다. 즉, 주동수직축(241)과 종동수직축(243) 사이의 거리를 반경으로 한 원이 서셉터(230)의 공전궤도가 된다.
도면에 도시하지는 않았지만, 회전수평암의 길이는 가변될 수 있다. 이는 기판의 크기에 따라 서셉터의 공전반경을 조절하기 위한 것이다. 예컨대, 기판의 크기가 크면 회전수평암의 길이를 늘려 서셉터를 크게 공전시키고, 기판의 크기가 작으면 회전수평암의 길이를 짧게 하여 서셉터를 작게 공전시킨다. 이로써, 다양한 크기의 기판에 적절하게 서셉터의 공전반경을 조절할 수 있다.
이하에서는 기판 지지부의 구동에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저 도 8에 도시한 바와 같이, 기판 지지대(210)가 승강된 상태로 지지핀(211) 상부에 기판(W)이 안착된다. 이때 지지핀(211)은 서셉터(230)를 관통하여 지지핀(211)의 상단이 서셉터(230)보다 높게 위치하게 된다.
다음으로 도 9에 도시한 바와 같이, 기판 지지대(210) 상부에 기판이 안착된 상태로, 기판 지지대(210)가 하강된다. 이때 지지핀(211) 상부에 안착되었던 기판(W)은 서셉터(230) 상부에 안착되고, 지지핀(211)의 상단은 서셉터 하부에 위치하게 된다. 기판(W)이 서셉터(230) 상부에 안착된 상태로 열처리되는 동안, 서셉터(230)는 서셉터 구동수단(240)에 의해 공전하게 된다.
이후, 열처리가 종료되면, 다시 기판 지지대(210)가 승강되여 지지핀(211)이 서셉터(230)로부터 기판(W)을 탈거하여 지지하게 된다.
이로써, 기판 지지대(210)의 지지핀(211)이 서셉터(230)를 관통하며 서셉터(230)의 상부에 기판(W)을 안착 및 탈착시키면서도, 기판 열처리 과정에서 서셉터(230)의 공전을 방해하지 않는다.
<도파관부>
도파관부(300)는 도 10 내지 도 16에 도시한 바와 같이, 챔버부(100) 벽면에 경사진 상태로 구비되어 처리 공간으로 마이크로파를 공급한다. 이때 마이크로파는 처리면에 대하여 경사진 방향으로 공급된다.
도파관부(300)는 기판(W)의 상부처리면을 향해 마이크로파를 하향 공급하는 상부 도파관과 기판(W)의 하부처리면을 향해 마이크로파를 상향 공급하는 하부 도파관으로 구분될 수 있다.
상부 도파관과 하부 도파관은, 도 10에 도시한 바와 같이, 처리면과 10°~60°의 경사각(θ1)을 갖는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15°~45°의 경사각(θ1)을 갖도록 형성될 수 있다.
도파관부(300)는 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 플랜지(301), 제1관(302), 곡관(303), 제2관(304), 제2 플랜지(305), 브라켓(306)으로 이루어질 수 있다.
제1 플랜지(301)는 제1관(302)을 마이크로파의 공급원 측에 연결시키기 위한 연결부재이다.
제1관(302)은 곡관(303)의 전단에 구비되는 직선형의 관이다.
곡관(303)은 제1관(302)과 제2관(304) 사이에 배치되는 곡선형의 관으로, 마이크로파가 유입되는 유입구가 챔버부(100)의 후방을 향해 형성된다.
제2관(304)은 곡관(303)의 후단에 구비되는 직선형의 관이다.
제2 플랜지(305)는 제2관(304)을 브라켓(306)에 연결시키기 위한 연결부재이다.
브라켓(306)은 챔버부(100) 외측면에 배치되며, 일측면이 경사지게 형성되어, 제2관(304)을 챔버부(100)에 경사지게 결합시킨다.
구체적으로, 브라켓(306)의 일측면은 제2 플랜지(305)와 접하는 면이고, 브라켓(306)의 타측면은 챔버부(100)의 외측면과 접하는 면이다. 브라켓(306)의 일측면과 타측면은 일정한 경사각을 가지며, 이 경사각으로부터 상술한 처리면과 도파관 사이의 제1 경사각(θ1)이 동일하게 결정된다.
한편, 도파관부(300)를 통해 챔버부(100) 내부로 마이크로파를 유출하도록 챔버부(100)의 공간 부재 측벽에 형성된 마이크로파 유출구(307)는, 도 16에 도시한 바와 같이 직사각형으로 형성될 수 있고, 가로변(x)와 세로변(y)의 길이 비가 5:4 ~ 2:1인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 4:3으로 형성될 수 있다. 이러한 가로변과 세로변의 비는, 제1관, 곡관, 제2관의 단면에 동일하게 적용될 수 있다.
도파관부(300)는 상부 도파관과 하부 도파관이 다양하게 배치될 수 있다.
예컨대, 상부 도파관은 챔버부(100)의 일방측면에 구비되고, 하부 도파관은 챔버부(100)의 타방측면에 구비될 수 있다.
다른 예로, 도 12, 도 13에 도시한 바와 같이, 상부 도파관(311, 312)과 하부 도파관(321, 322)은 챔버부(100)의 양방측면에 구비될 수 있으며, 챔버부(100)의 전후방향으로 복수개 설치될 수 있다.
또 다른 예로, 상부 도파관과 하부 도파관 중 적어도 하나는, 챔버부(100)의 전후방향을 경사지게 형성하여 일정한 제2 경사각(θ2)을 갖도록 형성할 수 있다. 도 14에 도시한 바와 같이, 전방에 배치된 상부 도파관(311a, 312a)은 처리공간의 후방을 향해 마이크로파를 공급하도록 전방으로 경사지고, 후방에 배치된 상부 도파관(311b, 312b)은 처리공간의 전방을 향해 마이크로파를 공급하도록 후방으로 경사지게 형성할 수 있다. 하부 도파관도 상부 도파관과 마찬가지로 배치될 수 있다.
한편, 상부 도파관과 하부 도파관은, 도 15에 도시한 바와 같이, 제1관과 제2관이 제거된 상태로, 곡관(303)만으로 설치될 수 있다.
상, 하부 도파관은 곡관에 의해 유입구가 챔버부(100) 후방을 향해 형성됨으로써, 챔버부(100) 후방에 배치되는 마이크로파 공급원과 상, 하부 도파관을 용이하게 연결시킬 수 있어, 각각의 도파관에 마이크로파를 용이하게 공급할 수 있다. 이로써, 상, 하부 도파관과 마이크로파 공급원의 연결 부분이 챔버부(100)의 측방 공간을 최소한으로 차지하므로, 공간 효율이 향상될 수 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 상, 하부 도파관이 챔버부(100)의 전후 방향으로 이격되어 설치된 경우, 전방의 배치된 도파관의 제2관을 후방에 배치된 도파관의 제2관보다 길게 형성함으로써, 도 13에 도시한 바와 같이, 전, 후방에 배치된 도파관의 유입구가 전후방향 평면에 겹치지 않게 배치할 수 있다.
도파관부(300)가 처리공간에 마이크로파를 경사지게 공급함으로써, 기판의 상, 하부면에 마이크로파가 고르게 공급되어 기판의 상, 하부면을 고르게 열처리할 수 있다.
또한, 도파관이 챔버 벽면에 설치되어 마이크로파의 활동성을 향상시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있으며, 처리 공간의 파티클을 제거하여 기판의 불량률을 저감시킬 수 있다.
<블레이드부>
블레이드부(400)는 챔버부(100) 벽면에 구비되어 도파관부(300)로부터 공급된 마이크로파를 기판의 처리면을 향해 유동시킨다.
블레이드부(400)는, 도 17 내지 도 22에 도시한 바와 같이, 날개(401), 회전축(402), 고정편(403) 및 구동부재(403)로 이루어진다.
날개(401)는 챔버부(100) 내측에 구비되어 회전축(402)을 중심으로 회전된다. 날개(401)는 회전축(402)에 수직한 방향의 날개축(a) 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판(401a)으로 이루어진다.
회전축(402)은 챔버부(100) 벽면을 관통하며, 일측이 날개(401) 중심에 결합되고, 타측이 챔버부(100) 외측으로 노출된다. 회전축(402)은 구동부재(204)로부터 회전력을 제공받아 날개(401)와 함께 회전된다.
고정편(403)은 회전축(402)이 관통되는 챔버부(100) 벽면과 회전축(402) 사이에 구비되며, 챔버부(100)에 대하여 회전축(402)이 회전 가능하도록 회전축(402)을 지지하게 된다.
구동부재(404)는 챔버부(100) 외측으로 노출된 회전축(402)의 타측에 연결되어 회전축(402)에 회전력을 제공한다. 구동부재(404)는 챔버부(100)에 고정된 상태로 배치되는 것이 바람직하다.
이하에서는 다양하게 형성되는 날개(401)의 실시예에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여 회전축(402)에 수직한 방향의 축을 날개축(a)이라 칭하고, 날개축(a) 상에 배치되는 판 형상의 날개판(401a)과 회전축(402)의 사이의 각도를 θ3으로 표시한다. 도 17 내지 도 22의 (a) 도면은 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b) 도면은 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)를 나타내기 위한 개략도이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 첫번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 90°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 18에 도시한 바와 같이, 두번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 0°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 19에 도시한 바와 같이, 세번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 45°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 20에 도시한 바와 같이, 네번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)은 날개축(a)을 중심으로 양단이 트위스팅되도록 형성되어 있다. 회전축(402)과 접하는 날개판(401a)의 일단은 회전축(402)과의 각도가 0°이며, 날개판(401a)의 타단은 회전축(402)과의 각도(θ3)가 45°이다. 즉, 날개판(401a)의 일단과 타단 각각이 회전축(402)과 갖는 각도의 차이가 45°이다. 바람직하게, 회전축(402)에 대하여 날개판(401a)의 일단과 타단이 갖는 각도(θ3) 차이는 0°~90°일 수 있다. 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 21에 도시한 바와 같이, 다섯번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)은 날개축(a)을 기준으로 절곡되어 형성된다. 날개판(401a)은 절곡된 부분을 기준으로, 챔버부(100)의 중심과 가까운 부분을 날개판(401a)의 선단부분, 챔버부(100)의 벽면과 가까운 부분을 날개판(401a)의 후단부분이라고 구분하면, 날개판(401a)의 선단부분과 후단부분 사이의 각도(θ4)는 90°~180°인 것이 바람직하다. 이때, 날개판(401a)의 선단부분과 회전축(402) 사이의 각도는 0°일 수 있다. 또한, 날개판(401a)의 후단부분 길이가 선단부분보다 길게 형성될 수 있으며, 선단부분과 후단부분의 길이가 동일하거나, 선단부분이 선단부분보다 길게 형성될 수도 있다. 날개판(401a)은 날개축(a)을 기준으로 만곡되어 형성될 수도 있다.
도 22에 도시한 바와 같이, 여섯번재 실시예의 날개(401)는 2개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 45°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다. 날개판(401a)의 타단은 둥굴게 형성된다.
날개판(401a)의 형상은 사각형, 삼각형, 원형, 유선형, 부채꼴 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이하에서는 다양하게 배치되는 블레이드부(400)의 실시예에 대하여 설명한다.
첫째, 블레이드부(400)는, 도 23에 도시한 바와 같이, 도파관부(300)의 유출구(307)가 형성된 챔버부(100) 벽면의 중앙부분에 구비된다.
둘째, 블레이드부(400)는, 도 24에 도시한 바와 같이, 복수의 유출구(307) 중 인접한 2개의 유출구 사이에 구비된다.
셋째, 블레이드부(400)는, 챔버부(100)의 측벽과 상부벽 중 적어도 하나에 복수개가 구비된다. 도 25, 도 26에 도시한 바와 같이, 챔버부(100) 측벽에 배치된 측벽 블레이드부(410)와 챔버부(100) 상부벽에 배치된 4개의 상부벽 블레이드(420)로 이루어질 수 있다.
마이크로파는 직진성을 가지므로, 처리 공간에 공급된 마이크로파의 유동 경로가 한정적이다. 블레이드부(400)를 구비하여 마이크로파의 유동 경로를 다양하게 변형시킴으로써, 처리 공간 전체에 마이크로파가 도달될 수 있다. 이는 서셉터(230)에 도달하는 마이크로파를 균일하게 하며, 마이크로파의 열변환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 마이크로파의 운동량이 향상됨에 따라 파티클이 기판에 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도 27 내지 도 29에 도시한 바와 같이, 온도 측정부(500)와 온도 조절부(600)를 포함하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
온도 측정부(500)는 챔버부(100) 상부에 구비되는 온도 센서로, 온도 센서는 기판(W)의 처리면에 수평한 방향으로 구분된 구역별로 구비되어 각 구역의 온도를 측정한다.
온도 조절부(600)는 각 구열별로 마이크로파를 개별 공급하는 마이크로파 공급수단으로, 구역별 마이크로파 공급 정도를 조절하여 구역별 온도를 조절할 수 있다.
제어부는 온도 측정부(500)로부터 측정된 온도값에 온도 편차가 발생한 경우, 구역별 마이크로파 공급수단의 마이크로파 공급 정도를 조절하도록 제어하여 기판 전체면에 대한 전체 구역의 온도를 균일하게 제어한다.
구체적으로, 온도가 낮게 측정된 구역의 마이크로파 공급수단이 온도가 더 높게 측정된 구역의 마이크로파 공급수단보다 더 많은 마이크로파를 공급하여, 전체 구역의 온도 편차를 저감시킨다.
예컨대, 기판(W) 중앙 구역의 온도가 다른 구역보다 온도가 높게 측정된 경우, 중앙 구역에 위치한 마이크로파 공급수단의 마이크로파 공급 정도를 낮추거나, 다른 구역에 위치한 마이크로파 공급수단의 마이크로파 공급 정도를 높여, 중앙 구역과 다른 구역의 온도 편차를 저감시킨다.
이로써, 기판(W)의 전체 면적에 대한 온도를 균일하게 제어할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상을 중심으로 그 변형물 또는 균등물에까지 미침은 자명하다 할 것이다.
100 : 챔버부
200 : 기판 지지부
210 : 기판 지지대
220 : 기판 지지대 구동수단
230 : 서셉터
240 : 서셉터 구동수단
300 : 도파관부
400 : 블레이드부
500 : 온도 측정부
600 : 온도 조절부

Claims (10)

  1. 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 마이크로 웨이브 챔버로서,
    상기 기판의 처리 공간을 제공하는 챔버부;
    상기 챔버부 내부에 구비되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 챔버부 벽면에 구비되어 상기 처리 공간으로 마이크로파를 공급하는 도파관부; 및
    상기 챔버부 벽면에 구비되어 상기 도파관부로부터 공급된 마이크로파를 유동시키는 블레이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드부는,
    상기 챔버부 내측에 구비되어 회전하는 날개;
    상기 챔버부 벽면을 관통하며, 일측이 상기 날개 중심에 결합되어 상기 날개와 함께 회전하는 회전축;
    상기 챔버부에 대하여 상기 회전축이 회전 가능하도록 상기 회전축을 지지하는 고정편; 및
    상기 회전축에 회전력을 제공하는 구동부재; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 날개는, 상기 회전축 상의 한 점을 중심으로 점대칭인 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 날개는, 상기 회전축에 수직한 방향의 날개축 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판으로 이루어지며,
    상기 회전축과 상기 날개판 사이의 각도는, 0°~90°인 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 날개는, 상기 회전축에 수직한 방향의 날개축 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판으로 이루어지며,
    상기 날개판은, 상기 날개축을 중심으로 양단이 트위스팅되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 날개는, 상기 회전축에 수직한 방향의 날개축 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판으로 이루어지며,
    상기 날개판은, 상기 날개축을 기준으로 절곡 또는 만곡되어 형성된 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 도파관부는, 상기 처리 공간과 연통되는 도파관을 포함하고,
    상기 블레이드부는, 상기 도파관의 유출구가 형성된 상기 챔버부 벽면의 중앙부분에 구비되는 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 도파관부는, 상기 처리 공간과 연통되는 복수의 도파관을 포함하고,
    상기 블레이드부는, 상기 복수의 도파관의 유출구 중 인접한 2개의 유출구 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 블레이드부는, 상기 챔버부의 측벽과 상부벽 중 적어도 하나에 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 도파관부는, 상기 처리면에 대하여 경사진 방향으로 마이크로파를 공급하는 것을 특징으로 파는 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버.
KR1020190091070A 2019-07-26 2019-07-26 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버 KR102144094B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190091070A KR102144094B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190091070A KR102144094B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102144094B1 true KR102144094B1 (ko) 2020-08-12

Family

ID=72039118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190091070A KR102144094B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102144094B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980079855A (ko) * 1997-03-05 1998-11-25 조셉 제이. 스위니 원격 플라즈마 공급원을 구비한 기판 가공처리 시스템을 개선하기 위한 장치 및 방법
WO2004011688A2 (en) * 2002-07-25 2004-02-05 University Of Virginia Patent Foundation Method and apparatus for dispersion strengthened bond coats for thermal barrier coatings
KR20070099381A (ko) * 2006-04-04 2007-10-09 주식회사 동진쎄미켐 평판 표시 소자 제조용 열처리로, 이를 포함하는 평판 표시소자 제조장치, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 평판 표시소자
KR100801346B1 (ko) * 2000-05-25 2008-02-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판 프로세싱 챔버, 기판 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 형성하는 방법, 및 기판 프로세싱 시스템
US20100252417A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Applied Materials, Inc. High pressure rf-dc sputtering and methods to improve film uniformity and step-coverage of this process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980079855A (ko) * 1997-03-05 1998-11-25 조셉 제이. 스위니 원격 플라즈마 공급원을 구비한 기판 가공처리 시스템을 개선하기 위한 장치 및 방법
KR100801346B1 (ko) * 2000-05-25 2008-02-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판 프로세싱 챔버, 기판 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 형성하는 방법, 및 기판 프로세싱 시스템
WO2004011688A2 (en) * 2002-07-25 2004-02-05 University Of Virginia Patent Foundation Method and apparatus for dispersion strengthened bond coats for thermal barrier coatings
KR20070099381A (ko) * 2006-04-04 2007-10-09 주식회사 동진쎄미켐 평판 표시 소자 제조용 열처리로, 이를 포함하는 평판 표시소자 제조장치, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 평판 표시소자
US20100252417A1 (en) * 2009-04-03 2010-10-07 Applied Materials, Inc. High pressure rf-dc sputtering and methods to improve film uniformity and step-coverage of this process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101896995B (zh) 具有改善的气流分布的热反应器
WO2013129037A1 (ja) マイクロ波加熱処理装置および処理方法
US6259061B1 (en) Vertical-heat-treatment apparatus with movable lid and compensation heater movable therewith
KR101605717B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102144094B1 (ko) 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버
JPH10233370A (ja) 半導体基板の熱処理装置
KR102228969B1 (ko) 회전 서셉터를 갖는 마이크로 웨이브 챔버
KR102228968B1 (ko) 경사 도파관을 갖는 마이크로 웨이브 챔버
EP2253012A2 (en) Optical cavity furnace for semiconductor wafer processing
JP2010186815A (ja) 紫外線照射装置および紫外線照射方法
KR102009864B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102252929B1 (ko) 기판 처리 장치
JP3504436B2 (ja) 基板の枚葉式熱処理装置
JPH05296663A (ja) 加熱装置
CN104451891B (zh) 具有单带与多个独立控制处理线的红外线输送机炉
KR20140043863A (ko) 액자 발생 억제 방법 및 액자 발생 억제 장치
US11798822B2 (en) Support unit, substrate treating apparatus including the same, and substrate treating method
KR20020081053A (ko) 기판 열처리 장치
CN115616875A (zh) 半导体热制程用加热装置及加热方法
JPH1097999A (ja) 加熱装置、処理装置、加熱方法及び処理方法
JP3703703B2 (ja) 基板処理装置
JP2000234872A (ja) 熱処理装置
KR102347146B1 (ko) 광원을 이용한 기판 처리 장치
JP4215881B2 (ja) 基板熱処理装置
TWI828238B (zh) 加熱裝置、ｃｖｄ設備及半導體製程處理的方法

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant