KR102269342B1 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로서, 박막을 증착하기 위한 반응 공간이 형성되는 공정 챔버; 상기 반응 공간에 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드; 상기 공정 챔버에 설치되고 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부의 기울기를 조절하는 틸팅 장치; 상기 샤워 헤드의 기울기를 측정하는 샤워 헤드 기울기 측정 센서; 및 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 샤워 헤드의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, comprising: a process chamber in which a reaction space for depositing a thin film is formed; a shower head supplying a process gas to the reaction space; a substrate support unit installed in the process chamber and supporting a substrate; a tilting device for adjusting the inclination of the substrate support; a shower head inclination sensor for measuring the inclination of the shower head; and a control unit for controlling driving of the tilting device to deposit the thin film uniformly on the substrate seated on the upper surface of the substrate support unit by using the inclination information of the shower head input from the shower head inclination measurement sensor. can do.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate processing apparatus and substrate processing method}Substrate processing apparatus and substrate processing method

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판에 박막을 증착할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of depositing a thin film on a substrate.

통상적인 기판 처리 장치에 있어서, 기판이 안착되는 서셉터와 공정 가스를 공급하기 위한 샤워헤드 간의 간격인 갭 조절과 서셉터의 기울기 조절은 기판에 균일한 박막을 증착하여 양품의 반도체 소자를 제조하는데 중요한 요소로 작용하게 된다. 일반적으로, 서셉터의 기울기는 고정 나사 등을 이용하여 수동으로 설정된다. 하지만, 서셉터의 높이가 조절되거나 공정이 진행되는 동안, 서셉터의 기울기가 변경될 수 있다. 그러나, 기존 기판 처리 장치는 변경된 서셉터의 기울기를 바로 잡기가 어려웠었다.In a typical substrate processing apparatus, gap control, which is a distance between a susceptor on which a substrate is seated and a showerhead for supplying a process gas, and control of a slope of the susceptor are used to manufacture a good semiconductor device by depositing a uniform thin film on the substrate. will become an important factor. In general, the inclination of the susceptor is manually set using a fixing screw or the like. However, while the height of the susceptor is adjusted or the process is in progress, the inclination of the susceptor may be changed. However, in the existing substrate processing apparatus, it was difficult to correct the changed inclination of the susceptor.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 샤워 헤드에 자이로 센서를 설치하여 샤워 헤드의 기울기에 맞추어서 서셉터의 기울기를 조절하는 틸팅 기능을 수행할 수 있게 하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the above problems, and a substrate processing apparatus capable of performing a tilting function of adjusting the inclination of the susceptor in accordance with the inclination of the shower head by installing a gyro sensor in the shower head. And it aims to provide a substrate processing method. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 박막을 증착하기 위한 반응 공간이 형성되는 공정 챔버; 상기 반응 공간에 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드; 상기 공정 챔버에 설치되고 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부의 기울기를 조절하는 틸팅 장치; 상기 샤워 헤드의 기울기를 측정하는 샤워 헤드 기울기 측정 센서; 및 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 샤워 헤드의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a substrate processing apparatus is provided. The substrate processing apparatus may include: a process chamber in which a reaction space for depositing a thin film is formed; a shower head supplying a process gas to the reaction space; a substrate support unit installed in the process chamber and supporting a substrate; a tilting device for adjusting the inclination of the substrate support; a shower head inclination sensor for measuring the inclination of the shower head; and a control unit for controlling driving of the tilting device to deposit the thin film uniformly on the substrate seated on the upper surface of the substrate support unit by using the inclination information of the shower head input from the shower head inclination measurement sensor. can do.

상기 기판 처리 장치에서, 상기 제어부는 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 샤워 헤드의 기울기와 상기 기판 지지부의 기울기가 서로 대응되도록 상기 틸팅 장치를 구동할 수 있다.In the substrate processing apparatus, the controller may drive the tilting apparatus so that the inclination of the shower head input from the shower head inclination measuring sensor and the inclination of the substrate supporter correspond to each other.

상기 기판 처리 장치에서, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서는, 상기 샤워 헤드의 상면에 설치되는 자이로 센서일 수 있다.In the substrate processing apparatus, the shower head tilt measuring sensor may be a gyro sensor installed on an upper surface of the shower head.

상기 기판 처리 장치에서, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서는, 상기 기판 지지부의 상부에 대향되는 위치에 구비되며 상기 기판 지지부의 중심축을 기준으로 상기 샤워 헤드의 상면에 삼각 배치되는 제 1 센서, 제 2 센서 및 제 3 센서를 포함할 수 있다.In the substrate processing apparatus, the shower head tilt measuring sensor is provided at a position opposite to an upper portion of the substrate support portion and is triangularly disposed on the upper surface of the shower head with respect to the central axis of the substrate support portion, the second sensor and a third sensor.

상기 기판 처리 장치에서, 상기 틸팅 장치는, 상기 기판 지지부의 상부에 대향되는 위치에 구비되며 상기 기판 지지부의 중심축을 기준으로 상기 제 1 센서, 상기 제 2 센서 및 상기 제 3 센서와 각각 대응되도록 상기 기판 지지부와 연결되는 틸팅 플레이트와 상기 공정 챔버 사이에 삼각 배치되는 제 1 틸팅부, 제 2 틸팅부 및 제 3 틸팅부를 포함할 수 있다.In the substrate processing apparatus, the tilting device is provided at a position opposite to an upper portion of the substrate support part and corresponds to the first sensor, the second sensor, and the third sensor with respect to the central axis of the substrate support part, respectively. The first tilting part, the second tilting part, and the third tilting part are triangularly disposed between the tilting plate connected to the substrate support and the process chamber.

상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 지지부의 기울기를 측정하는 기판 지지부 기울기 측정 센서;를 더 포함할 수 있다.The substrate processing apparatus may further include a substrate support inclination measuring sensor configured to measure the inclination of the substrate support.

상기 기판 처리 장치에서, 상기 제어부는, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 기판 지지부의 기울기 정보와, 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 기판 지지부의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어할 수 있다.In the substrate processing apparatus, the control unit is configured to use the tilt information of the substrate support inputted from the shower head tilt measurement sensor and the tilt information of the substrate support portion input from the substrate support tilt measurement sensor to set the upper surface of the substrate support. The tilting device may be controlled to deposit the thin film uniformly on the seated substrate.

본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 처리 방법이 제공된다. 상기 기판 처리 방법은, 상기 샤워 헤드의 기울기를 측정하는 샤워 헤드 기울기 측정 단계; 상기 제어부가 측정된 상기 샤워 헤드의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어하는 틸팅 단계; 상기 기판 상에 공정 가스를 분사하여 상기 박막을 증착하는 공정 단계; 및 상기 공정 챔버 외부로 상기 박막 증착이 완료된 상기 기판을 반출하는 반출 단계;를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a method of processing a substrate is provided. The substrate processing method may include: a shower head tilt measuring step of measuring a tilt of the shower head; a tilting step of controlling, by the controller, driving of the tilting device to deposit the thin film uniformly on the substrate seated on the upper surface of the substrate support unit using the measured tilt information of the shower head; depositing the thin film by spraying a process gas on the substrate; and carrying out the substrate on which the thin film deposition has been completed to the outside of the process chamber.

상기 기판 처리 방법은 상기 틸팅 단계 전에, 기판 지지부 기울기 측정 센서를 이용하여 상기 기판 지지부의 기울기를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 틸팅 단계에서, 상기 제어부는 상기 샤워 헤드의 기울기와 상기 기판 지지부의 기울기가 서로 대응되도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어할 수 있다.The substrate processing method includes, before the tilting step, measuring the inclination of the substrate support using a substrate support tilt measuring sensor, and in the tilting step, the controller controls the inclination of the shower head and the inclination of the substrate support. It is possible to control the operation of the tilting device to correspond to each other.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 따르면, 샤워 헤드의 기울기에 맞추어서 서셉터를 틸팅함으로써 균일한 박막을 형성할 수 있고, 공정의 정밀도를 향상시키며, 불량 현상을 방지하여 설비 가동률을 높일 수 있게 된다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to an embodiment of the present invention made as described above, a uniform thin film can be formed by tilting the susceptor according to the inclination of the shower head, and the precision of the process is improved, It is possible to increase the facility operation rate by preventing defects. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a cross-sectional view conceptually illustrating a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 1 .
3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 개념적으로 나타내는 단면도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치(100)를 나타내는 사시도이다.1 is a cross-sectional view conceptually illustrating a substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. And, FIG. 2 is a perspective view illustrating the substrate processing apparatus 100 of FIG. 1 .

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 크게 공정 챔버(10)와, 샤워 헤드(20)와, 기판 지지부(30)와, 틸팅 장치(40)와, 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 to 3 , the substrate processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a process chamber 10 , a shower head 20 , and a substrate support part 30 . , a tilting device 40 , and a shower head tilt measuring sensor 50 and a controller 60 may be included.

예컨대, 상기 공정 챔버(10)는 내부에 박막을 증착하기 위한 반응 공간이 형성되는 것으로서, 상기 샤워 헤드(20)와, 상기 기판 지지부(30)와, 상기 틸팅 장치(40) 등을 지지할 수 있는 충분한 강도와 내구성을 가진 밀폐가 가능한 구조체일 수 있다.For example, the process chamber 10 has a reaction space for depositing a thin film therein, and can support the shower head 20 , the substrate support part 30 , the tilting device 40 , and the like. It may be a structure capable of sealing with sufficient strength and durability.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 공정 챔버(10)는 도시하지 않았지만, 일측에 기판(1)이 출입할 수 있는 게이트(gate)가 형성될 수 있고, 상기 반응 공간에 진공 압력 등 증착 환경을 제공하기 위한 각종 진공 펌프나 가스 공급 장치나 플라즈마 발생 장치 등 공정을 위해 필요한 다양한 장치들이 추가로 설치될 수 있다.More specifically, for example, although not shown in the process chamber 10, a gate through which the substrate 1 can enter and exit may be formed on one side, and a deposition environment such as vacuum pressure is provided in the reaction space. Various devices necessary for the process, such as various vacuum pumps, gas supply devices, plasma generators, etc., may be additionally installed.

그러나, 이러한 상기 공정 챔버(10)의 형상은 도면에 반드시 국한되지 않고, 장비나 공정 환경이나 스팩 등에 따라서 화학 기상 증착용 챔버나 원자층 증착용 챔버 등 매우 다양한 형상 및 종류의 공정 챔버가 모두 적용될 수 있다.However, the shape of the process chamber 10 is not necessarily limited to the drawings, and a wide variety of shapes and types of process chambers, such as a chemical vapor deposition chamber or an atomic layer deposition chamber, may be applied depending on equipment, process environment, specifications, etc. can

또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 샤워 헤드(20)는, 상기 반응 공간에 공정 가스를 공급하는 것으로서, 더욱 구체적으로는, 내부에 가스 확산 공간이 형성되도록 상부에 가스 유입구가 형성된 탑 플레이트가 설치되고, 하부에 분사판이 설치될 수 있는 구조체일 수 있다. 여기서, 상기 분사판은 복수개의 가스 배출구가 형성되어 상기 가스 배출구를 통해 상기 기판(1)에 공정 가스를 공급함으로써 상기 기판(1)에 박막이 형성될 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 1 , the shower head 20 supplies a process gas to the reaction space, and more specifically, a gas inlet is formed therein so that a gas diffusion space is formed therein. It may be a structure in which the top plate is installed, and the spray plate can be installed in the lower part. Here, in the injection plate, a plurality of gas outlets may be formed, and a thin film may be formed on the substrate 1 by supplying a process gas to the substrate 1 through the gas outlets.

그러나, 이러한 상기 샤워 헤드(20)의 형상은 도면에 반드시 국한되지 않고, 장비나 공정 환경이나 스팩 등에 따라서 매우 다양한 형상 및 종류의 샤워 헤드가 모두 적용될 수 있다.However, the shape of the shower head 20 is not necessarily limited to the drawings, and a wide variety of shapes and types of shower heads may be applied according to equipment, process environments, specifications, and the like.

여기서, 상기 샤워 헤드(20)는, 상면에 직접적으로 접촉되는 복수개의 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)가 설치될 수 있다. 이러한 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)는 상기 샤워 헤드(20)의 기울기를 측정하는 센서로서, 상기 샤워 헤드(20)의 상면에 설치되는 자이로 센서일 수 있다. 그러나, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)는 도시된 바와 같이, 상기 샤워 헤드(20)와 직접적으로 접촉되는 접촉식 자이로 센서 이외에도, 접촉식 저항 센서, 스위치 센서, 저항식 센서, 마그넷 센서, 자기장 센서, 수평계 등 모든 접촉식 센서는 물론이고, 적외선, 자외선, 광파, 음파, 전자기파, X레이, 레어더파 등을 이용하는 각종 비접촉 방시의 레벨 센서 등 매우 다양한 형태의 기울기 측정 센서가 모두 적용될 수 있다.Here, the shower head 20 may be provided with a plurality of shower head tilt measuring sensors 50 that are in direct contact with the upper surface. The shower head inclination sensor 50 is a sensor that measures the inclination of the shower head 20 , and may be a gyro sensor installed on the upper surface of the shower head 20 . However, the shower head tilt measuring sensor 50, as shown, in addition to the contact gyro sensor in direct contact with the shower head 20, a contact resistance sensor, a switch sensor, a resistance sensor, a magnet sensor, a magnetic field In addition to all contact sensors such as sensors and level sensors, various types of tilt measuring sensors such as level sensors using various non-contact methods using infrared, ultraviolet, light wave, sound wave, electromagnetic wave, X-ray, ladder wave, etc. can all be applied.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)는, 상기 기판 지지부(30)의 상부에 대향되는 위치에 구비되며 상기 기판 지지부(30)의 중심축을 기준으로 상기 샤워 헤드(20)의 상면에 삼각 배치되는 제 1 센서(51), 제 2 센서(52) 및 제 3 센서(53)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIG. 2 , the shower head inclination measuring sensor 50 is provided at a position opposite to the upper portion of the substrate support 30 , and the central axis of the substrate support 30 is A first sensor 51 , a second sensor 52 , and a third sensor 53 that are triangularly disposed on the upper surface of the shower head 20 as a reference may be included.

따라서, 이러한 3개의 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)를 이용하면 삼각 측정법을 이용하여 상기 샤워 헤드(20)의 정확한 기울기를 측정하여 기울기 정보를 출력할 수 있다.Accordingly, when the three shower head tilt measuring sensors 50 are used, the tilt information can be output by measuring the exact tilt of the shower head 20 using a triangulation method.

한편, 예컨대, 상기 기판 지지부(30)는, 상기 공정 챔버(10)에 설치되고 기판(1)을 지지할 수 있는 서셉터나 테이블이나 턴테이블 등의 기판 지지 구조체일 수 있다.Meanwhile, for example, the substrate support unit 30 may be a susceptor installed in the process chamber 10 and capable of supporting the substrate 1 , or a substrate support structure such as a table or turntable.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 기판 지지부(30)는, 상면에 안착되는 상기 기판(1)을 일정 온도로 가열시킬 수 있고, 또는 공정 가스를 플라즈마화 하기 위한 하부 전극으로의 기능을 할 수 있다. More specifically, for example, the substrate support unit 30 may heat the substrate 1 seated on the upper surface to a predetermined temperature, or function as a lower electrode for plasmaizing the process gas. .

또한, 상기 기판 지지부(30)는, 상기 기판(1)이 안착되어 지지할 수 있는 적절한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 예컨대, 이러한 상기 기판 지지부(30)는, 스틸, 스테인레스, 알루미늄, 마그네슘 및 아연 중 어느 하나 이상의 재질을 선택하여 구성되는 구조체일 수 있다. 그러나, 상기 기판 지지부(30)는, 도면에 반드시 국한되지 않고, 상기 기판(1)을 지지할 수 있는 매우 다양한 형태나 종류나 재질의 다양한 부재들이 모두 적용될 수 있다.In addition, the substrate support part 30 may be a structure having an appropriate strength and durability that the substrate 1 can be seated and supported. For example, the substrate support 30 may be a structure configured by selecting any one or more of steel, stainless, aluminum, magnesium, and zinc. However, the substrate support unit 30 is not necessarily limited to the drawings, and various members of a wide variety of shapes, types, or materials capable of supporting the substrate 1 may all be applied.

또한, 예컨대, 상기 틸팅 장치(40)는, 상기 기판 지지부(30)의 기울기를 조절하는 장치로서, 상기 기판(1)에 균일한 두께로 박막을 증착할 수 있도록, 상기 기판 지지부(30)의 기울기를 조정할 수 있다.In addition, for example, the tilting device 40 is a device for adjusting the inclination of the substrate support part 30 , so that a thin film can be deposited on the substrate 1 with a uniform thickness. The inclination can be adjusted.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 틸팅 장치(40)는, 상기 기판 지지부(30)의 상부에 대향되는 위치에 구비되며 상기 기판 지지부(30)의 중심축을 기준으로 상기 제 1 센서(51), 상기 제 2 센서(52) 및 상기 제 3 센서(53)와 각각 대응되도록 상기 기판 지지부(30)와 연결되는 틸팅 플레이트(P)와 상기 공정 챔버(10) 사이에 삼각 배치되는 제 1 틸팅부(41), 제 2 틸팅부(42) 및 제 3 틸팅부(43)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, the tilting device 40 is provided at a position opposite to the upper portion of the substrate support unit 30 and includes the first sensor 51 and the central axis of the substrate support unit 30 . The first tilting part 41 is triangularly disposed between the process chamber 10 and the tilting plate P connected to the substrate support part 30 so as to correspond to the second sensor 52 and the third sensor 53, respectively. ), a second tilting part 42 and a third tilting part 43 may be included.

여기서, 상기 틸팅 플레이트(P)와 상기 공정 챔버(10)는 벨로우즈관(B)을 이용하여 기밀을 유지하는 동시에 도시하지 않았지만, 별도의 레벨링 장치를 이용하여 상기 기판 지지부(30)를 승하강시킬 수 있다.Here, the tilting plate P and the process chamber 10 are kept airtight by using the bellows pipe (B), and at the same time not shown, the substrate support unit 30 is raised and lowered using a separate leveling device. can

따라서, 상기 제 1 틸팅부(41), 상기 제 2 틸팅부(42) 및 상기 제 3 틸팅부(43)는 상기 틸팅 플레이트(P)를 3점 지지할 수 있고, 예컨대, 상기 제 1 틸팅부(41), 상기 제 2 틸팅부(42) 및 상기 제 3 틸팅부(43), 즉 3개 모두를 각각 승하강 조절하면서 상기 틸팅 플레이트(P)의 기울기를 조절하거나, 또는 상기 제 1 틸팅부(41)는 높이를 고정하고, 나머지 상기 제 2 틸팅부(42) 및 상기 제 3 틸팅부(43), 즉 2개만 각각 승하강 조절하면서 상기 틸팅 플레이트(P)의 기울기를 조절할 수 있다.Accordingly, the first tilting part 41 , the second tilting part 42 , and the third tilting part 43 may support the tilting plate P at three points, for example, the first tilting part (41), the second tilting part 42 and the third tilting part 43, that is, adjusting the inclination of the tilting plate P while adjusting the elevation of all three, respectively, or the first tilting part Reference numeral 41 fixes the height, and the other second tilting part 42 and the third tilting part 43, ie, only two, can adjust the inclination of the tilting plate P while ascending and descending, respectively.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제 1 틸팅부(41), 상기 제 2 틸팅부(42) 및 상기 제 3 틸팅부(43)는 수동 조작이 가능한 조절 나사 또는 각각 모터에 의해 회전되는 나사봉 및 볼 조인트와 같은 관절 부재를 구비하여 개별 승하강 조절시 서로 간의 비틀림 응력을 줄여서 수동 또는 자동으로 구동될 수 있고, 구동시 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있다.More specifically, for example, the first tilting part 41, the second tilting part 42 and the third tilting part 43 may include a manually operated adjustment screw or a screw rod rotated by a motor, respectively, and By providing a joint member such as a ball joint, it can be driven manually or automatically by reducing torsional stress between each other during individual elevation adjustment, and it is possible to prevent parts from being damaged during operation.

또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(60)는 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)로부터 입력되는 상기 샤워 헤드(20)의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부(30) 상면에 안착된 상기 기판(1)에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치(40)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(60)는 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)로부터 입력되는 샤워 헤드(20)의 기울기와 기판 지지부의 기울기가 서로 대응되도록 틸팅 장치(40)를 구동할 수 있다. 예컨대, 제어부(60)는 샤워 헤드(20)의 기울기와 기판 지지부(30)의 기울기가 실질적으로 동일하도록 틸팅 장치(40)를 구동하여 기판 지지부의 기울기를 조절할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIG. 1 , the control unit 60 uses the inclination information of the shower head 20 input from the shower head inclination measurement sensor 50 to place the upper surface of the substrate support unit 30 on the upper surface of the substrate support unit 30 . The tilting device 40 may be controlled to deposit the thin film uniformly on the seated substrate 1 . For example, the controller 60 may drive the tilting device 40 so that the inclination of the shower head 20 input from the shower head inclination measuring sensor 50 and the inclination of the substrate support correspond to each other. For example, the controller 60 may control the inclination of the substrate support by driving the tilting device 40 so that the inclination of the shower head 20 and the inclination of the substrate support 30 are substantially the same.

여기서, 상기 제어부(60)는 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)의 상기 제 1 센서(51), 상기 제 2 센서(52) 및 상기 제 3 센서(53)로부터 상기 샤워 헤드(20)의 종합적인 기울기 정보를 취득한 다음, 상기 기울기 정보를 이용하여 상기 제 1 틸팅부(41), 상기 제 2 틸팅부(42) 및 상기 제 3 틸팅부(43)를 개별적으로 구동시킬 수 있다.Here, the control unit 60 synthesizes the shower head 20 from the first sensor 51 , the second sensor 52 , and the third sensor 53 of the shower head tilt measuring sensor 50 . After obtaining the normal tilt information, the first tilting unit 41 , the second tilting unit 42 , and the third tilting unit 43 may be individually driven using the tilt information.

이외에도, 상기 제어부(60)는 상기 제 1 센서(51)로부터 제 1 기울기 정보를 취득한 다음, 상기 제 1 기울기 정보를 이용하여 상기 제 1 틸팅부(41)를 개별 제어할 수 있고, 상기 제어부(60)는 상기 제 2 센서(52)로부터 제 2 기울기 정보를 취득한 다음, 상기 제 2 기울기 정보를 이용하여 상기 제 2 틸팅부(42)를 개별 제어하며, 상기 제어부(60)는 상기 제 3 센서(53)로부터 제 3 기울기 정보를 취득한 다음, 상기 제 3 기울기 정보를 이용하여 상기 제 3 틸팅부(43)를 개별 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 샤워 헤드(20)의 종합적인 기울기 정보를 산출할 필요가 없기 때문에 매우 신속하고 정확한 동작이 가능하다.In addition, the control unit 60 may obtain first inclination information from the first sensor 51 and then individually control the first tilting unit 41 using the first inclination information, and the control unit ( 60) acquires second inclination information from the second sensor 52, and then individually controls the second tilting unit 42 using the second inclination information, and the control unit 60 controls the third sensor After acquiring the third inclination information from 53 , the third tilting unit 43 may be individually controlled using the third inclination information. In this case, since it is not necessary to calculate the overall inclination information of the shower head 20, a very fast and accurate operation is possible.

그러므로, 상기 샤워 헤드(20)의 기울기에 맞추어서 상기 기판 지지부(30), 즉 서셉터를 틸팅함으로써 균일한 박막을 형성할 수 있고, 공정의 정밀도를 향상시키며, 불량 현상을 방지하여 설비 가동률을 높일 수 있다.Therefore, it is possible to form a uniform thin film by tilting the substrate support part 30, ie, the susceptor, in accordance with the inclination of the shower head 20, improving the precision of the process, and increasing the facility operation rate by preventing defects. can

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는, 상기 기판 지지부(30)의 기울기를 측정하는 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 2 , the substrate processing apparatus 100 according to some embodiments of the present invention may further include a substrate support inclination sensor 70 for measuring the inclination of the substrate support 30 . can

여기서, 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)는, 상기 기판 지지부(30)의 중심축을 기준으로 상기 샤워 헤드(20)의 상면에 삼각 배치되는 제 4 센서(71), 제 5 센서(72), 제 6 센서(73)를 포함할 수 있다.Here, the substrate support inclination measuring sensor 70 includes a fourth sensor 71, a fifth sensor 72, which are triangularly disposed on the upper surface of the shower head 20 with respect to the central axis of the substrate support 30, A sixth sensor 73 may be included.

따라서, 이러한 3개의 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)를 이용하면 삼각 측정법을 이용하여 상기 기판 지지부(30)의 정확한 기울기를 측정하여 기울기 정보를 출력할 수 있다.Accordingly, when the three substrate support inclination measuring sensors 70 are used, the accurate inclination of the substrate support 30 may be measured using triangulation and tilt information may be output.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)는 상기 기판 지지부에 설치되는 자이로 센서일 수 있다. 그러나, 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)는 도시된 바와 같이, 상기 기판 지지부(30)와 직접적으로 접촉되는 접촉식 자이로 센서 이외에도, 접촉식 저항 센서, 스위치 센서, 저항식 센서, 마그넷 센서, 자기장 센서, 수평계 등 모든 접촉식 센서는 물론이고, 적외선, 자외선, 광파, 음파, 전자기파, X레이, 레어더파 등을 이용하는 각종 비접촉 방시의 레벨 센서 등 매우 다양한 형태의 기울기 측정 센서가 모두 적용될 수 있다.More specifically, for example, the substrate support inclination sensor 70 may be a gyro sensor installed in the substrate support. However, the substrate support tilt measuring sensor 70, as shown, in addition to the contact gyro sensor in direct contact with the substrate support 30, a contact resistance sensor, a switch sensor, a resistance sensor, a magnet sensor, a magnetic field In addition to all contact sensors such as sensors and level sensors, various types of tilt measuring sensors such as level sensors using various non-contact methods using infrared, ultraviolet, light wave, sound wave, electromagnetic wave, X-ray, ladder wave, etc. can all be applied.

따라서, 상기 제어부(60)는, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)로부터 입력되는 상기 기판 지지부(30)의 기울기 정보와, 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)로부터 입력되는 상기 기판 지지부(30)의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부(30) 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치(40)의 구동을 제어할 수 있다.Accordingly, the control unit 60 includes the inclination information of the substrate support part 30 input from the shower head inclination measurement sensor 50 and the substrate support part 30 inputted from the substrate support inclination measurement sensor 70 . The tilting information of the tilting device 40 may be used to control the operation of the tilting device 40 to deposit the thin film uniformly on the substrate seated on the upper surface of the substrate support unit 30 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 상기 샤워 헤드(20)의 기울기를 측정하는 샤워 헤드 기울기 측정 단계(S11)와, 상기 제어부(60)가 측정된 상기 샤워 헤드(20)의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부(30) 상면에 안착된 상기 기판(1)에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치(40)의 구동을 제어하는 틸팅 단계(S12)와, 상기 기판(1) 상에 공정 가스를 분사하여 상기 박막을 증착하는 공정 단계(S13) 및 상기 공정 챔버(10) 외부로 상기 박막 증착이 완료된 상기 기판(1)을 반출하는 반출 단계(S14)를 포함할 수 있다.1 to 3 , in the substrate processing method according to an embodiment of the present invention, a shower head inclination measurement step (S11) of measuring the inclination of the shower head 20, and the control unit 60 Controls the operation of the tilting device 40 to deposit the uniform thin film on the substrate 1 seated on the upper surface of the substrate support unit 30 using the measured tilt information of the shower head 20 . a tilting step (S12), a process step (S13) of depositing the thin film by spraying a process gas on the substrate (1), and the substrate (1) on which the thin film deposition is completed to the outside of the process chamber (10) It may include a carrying out step (S14) of carrying out.

그러므로, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)로부터 취득된 상기 샤워 헤드(20)가 기울어진 기울기 정보를 고려하여 상기 틸팅 장치(40)로 상기 기판 지지부(30)의 기울기를 조정할 수 있다.Therefore, the tilting device 40 may adjust the tilt of the substrate support unit 30 in consideration of the tilt information of the shower head 20 obtained from the shower head tilt measuring sensor 50 .

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 상기 샤워 헤드(20)의 기울기를 측정하는 샤워 헤드 기울기 측정 단계(S21)와, 상기 기판 지지부(30)의 기울기를 측정하는 기판 지지부 기울기 측정 단계(S22)와, 상기 제어부(60)가 측정된 상기 샤워 헤드(20)의 기울기 정보와, 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)로부터 입력되는 상기 기판 지지부(30)의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부(30) 상면에 안착된 상기 기판(1)에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치(40)의 구동을 제어하는 틸팅 단계(S23)와, 상기 기판 상에 공정 가스를 분사하여 상기 박막을 증착하는 공정 단계(S24) 및 상기 공정 챔버(10) 외부로 상기 박막 증착이 완료된 상기 기판(1)을 반출하는 반출 단계(S25)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 4 , the substrate processing method according to another embodiment of the present invention includes a shower head inclination measuring step ( S21 ) of measuring the inclination of the shower head 20 , and the substrate support part 30 . ) of the substrate support inclination measuring step (S22) for measuring the inclination of the substrate support, the information on the inclination of the shower head 20 measured by the controller 60, and the substrate support input from the substrate support inclination measuring sensor 70 A tilting step (S23) of controlling driving of the tilting device 40 to deposit the thin film uniformly on the substrate 1 seated on the upper surface of the substrate support unit 30 using the tilt information of (30) (S23) and a process step of depositing the thin film by spraying a process gas on the substrate (S24) and a carrying-out step (S25) of transporting the substrate 1 on which the thin film deposition is completed to the outside of the process chamber 10 can do.

예를 들어, 상기 틸팅 단계 전에, 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)를 이용하여 상기 기판 지지부의 기울기를 측정하는 단계가 부가될 수 있다. 나아가, 상기 틸팅 단계에서, 상기 제어부(60)는 상기 샤워 헤드(20)의 기울기와 상기 기판 지지부(30)의 기울기가 서로 대응되도록 상기 틸팅 장치(40)의 구동을 제어할 수 있다.For example, before the tilting step, a step of measuring the tilt of the substrate support using the substrate support tilt measuring sensor 70 may be added. Furthermore, in the tilting step, the controller 60 may control the driving of the tilting device 40 so that the inclination of the shower head 20 and the inclination of the substrate support part 30 correspond to each other.

그러므로, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서(50)로부터 취득된 상기 샤워 헤드(20)가 기울어진 기울기 정보를 고려하여 상기 틸팅 장치(40)로 상기 기판 지지부(30)의 기울기를 조정할 수 있고, 조정되기 이전 또는 조정 후, 상기 기판 지지부(30)의 기울기는 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서(70)를 이용하여 측정할 수 있기 때문에 정밀한 기울기 조정이 가능하다.Therefore, it is possible to adjust the inclination of the substrate support part 30 with the tilting device 40 in consideration of the inclination information of the shower head 20 obtained from the shower head inclination measuring sensor 50 , and to be adjusted. Before or after adjustment, since the inclination of the substrate support 30 can be measured using the substrate support inclination measuring sensor 70, precise inclination adjustment is possible.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 기판
10: 공정 챔버
20: 샤워 헤드
30: 기판 지지부
40: 틸팅 장치
50: 샤워 헤드 기울기 측정 센서
60: 제어부
70: 기판 지지부 기울기 측정 센서
100: 기판 처리 장치1: substrate
10: process chamber
20: shower head
30: substrate support
40: tilting device
50: shower head tilt measurement sensor
60: control unit
70: substrate support tilt measurement sensor
100: substrate processing device

Claims (9)

박막을 증착하기 위한 반응 공간이 형성되는 공정 챔버;
상기 반응 공간에 공정 가스를 공급하는 샤워 헤드;
상기 공정 챔버에 설치되고 기판을 지지하는 기판 지지부;
상기 기판 지지부의 기울기를 조절하는 틸팅 장치;
상기 샤워 헤드의 기울기를 측정하는 샤워 헤드 기울기 측정 센서; 및
상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 샤워 헤드의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 기판 지지부를 지지하도록 상기 기판 지지부의 하부에 형성되는 틸팅 플레이트;
를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 샤워 헤드의 기울기와 상기 기판 지지부의 기울기가 서로 대응되도록 상기 틸팅 장치를 구동하고,
상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서는,
상기 기판 지지부의 상부에 대향되는 위치에 구비되는 적어도 하나의 센서를 포함하고,
상기 틸팅 장치는,
상기 기판 지지부의 하부에 대향되는 위치에 구비되며 상기 적어도 하나의 센서와 대응되도록 상기 틸팅 플레이트와 상기 공정 챔버 사이에 형성되는 적어도 하나의 틸팅부를 포함하고,
상기 적어도 하나의 틸팅부의 일측은 상기 틸팅 플레이트에 연결되고, 타측은 상기 공정 챔버의 하부와 연결되고,
상기 제어부는,
상기 샤워 헤드의 기울기에 따라 상기 틸팅 장치를 제어하여, 상기 공정 챔버를 기준으로 상기 틸팅 장치와 연결된 상기 틸팅 플레이트에 의해 지지되는 상기 기판 지지부의 기울기를 제어하는, 기판 처리 장치.a process chamber in which a reaction space for depositing a thin film is formed;
a shower head supplying a process gas to the reaction space;
a substrate support unit installed in the process chamber and supporting a substrate;
a tilting device for adjusting the inclination of the substrate support;
a shower head inclination sensor for measuring the inclination of the shower head; and
a controller for controlling driving of the tilting device to deposit the thin film uniformly on the substrate seated on the upper surface of the substrate support unit by using the inclination information of the shower head input from the shower head tilt measuring sensor;
including,
a tilting plate formed under the substrate support to support the substrate support;
further comprising,
The control unit drives the tilting device so that the tilt of the shower head input from the shower head tilt measuring sensor and the tilt of the substrate support correspond to each other,
The shower head tilt measurement sensor,
At least one sensor provided at a position opposite to the upper portion of the substrate support,
The tilting device is
and at least one tilting part provided at a position opposite to a lower portion of the substrate support and formed between the tilting plate and the process chamber to correspond to the at least one sensor,
One side of the at least one tilting part is connected to the tilting plate, and the other side is connected to the lower part of the process chamber,
The control unit is
The substrate processing apparatus of claim 1 , by controlling the tilting device according to the tilt of the shower head to control the tilt of the substrate support part supported by the tilting plate connected to the tilting device with respect to the process chamber. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서는,
상기 샤워 헤드의 상면에 설치되는 자이로 센서인, 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The shower head tilt measurement sensor,
A gyro sensor installed on an upper surface of the shower head, the substrate processing apparatus. 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는,
상기 기판 지지부의 중심축을 기준으로 상기 샤워 헤드의 상면에 삼각 배치되는 제 1 센서, 제 2 센서 및 제 3 센서를 포함하는, 기판 처리 장치.4. The method of claim 3,
the at least one sensor,
and a first sensor, a second sensor, and a third sensor that are triangularly disposed on an upper surface of the shower head with respect to the central axis of the substrate support. 제 4 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 틸팅부는,
상기 기판 지지부의 중심축을 기준으로 상기 제 1 센서, 상기 제 2 센서 및 상기 제 3 센서와 각각 대응되도록 상기 기판 지지부와 연결되는 틸팅 플레이트와 상기 공정 챔버 사이에 삼각 배치되는 제 1 틸팅부, 제 2 틸팅부 및 제 3 틸팅부를 포함하는, 기판 처리 장치.5. The method of claim 4,
The at least one tilting unit,
A first tilting part triangularly disposed between the process chamber and a tilting plate connected to the substrate support part so as to correspond to the first sensor, the second sensor, and the third sensor, respectively, based on the central axis of the substrate support part; A substrate processing apparatus comprising a tilting unit and a third tilting unit. 제 5 항에 있어서,
상기 기판 지지부의 기울기를 측정하는 기판 지지부 기울기 측정 센서;
를 포함하는, 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
a substrate support inclination sensor for measuring the inclination of the substrate support;
A substrate processing apparatus comprising a. 제 6 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 기판 지지부의 기울기 정보와, 상기 기판 지지부 기울기 측정 센서로부터 입력되는 상기 기판 지지부의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어하는, 기판 처리 장치.7. The method of claim 6,
The control unit is uniformly applied to the substrate seated on the upper surface of the substrate support by using the tilt information of the substrate support inputted from the shower head tilt measuring sensor and the tilt information of the substrate support inputted from the substrate support tilt measuring sensor. A substrate processing apparatus for controlling driving of the tilting apparatus so as to deposit the thin film. 제 1 항의 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서,
상기 샤워 헤드의 기울기를 측정하는 샤워 헤드 기울기 측정 단계;
상기 제어부가 상기 샤워 헤드 기울기 측정 센서로부터 측정된 상기 샤워 헤드의 기울기 정보를 이용하여 상기 기판 지지부 상면에 안착된 상기 기판에 균일한 상기 박막을 증착할 수 있도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어하는 틸팅 단계;
상기 기판 상에 공정 가스를 분사하여 상기 박막을 증착하는 공정 단계; 및
상기 공정 챔버 외부로 상기 박막 증착이 완료된 상기 기판을 반출하는 반출 단계;
를 포함하는, 기판 처리 방법.A substrate processing method using the substrate processing apparatus of claim 1, comprising:
a shower head inclination measuring step of measuring the inclination of the shower head;
A tilting step of controlling the driving of the tilting device so that the controller can deposit the uniform thin film on the substrate seated on the upper surface of the substrate support unit using the inclination information of the shower head measured from the shower head inclination sensor ;
depositing the thin film by spraying a process gas on the substrate; and
carrying out the substrate on which the thin film deposition has been completed to the outside of the process chamber;
A substrate processing method comprising a. 제 8 항에 있어서,
상기 틸팅 단계 전에, 기판 지지부 기울기 측정 센서를 이용하여 상기 기판 지지부의 기울기를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 틸팅 단계에서, 상기 제어부는 상기 샤워 헤드의 기울기와 상기 기판 지지부의 기울기가 서로 대응되도록 상기 틸팅 장치의 구동을 제어하는, 기판 처리 방법.9. The method of claim 8,
Before the tilting step, comprising the step of measuring the inclination of the substrate support using a substrate support tilt measuring sensor,
In the tilting step, the control unit controls the driving of the tilting device so that the inclination of the shower head and the inclination of the substrate supporter correspond to each other.
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