KR102269348B1 - 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치 - Google Patents

후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102269348B1
KR102269348B1 KR1020190039854A KR20190039854A KR102269348B1 KR 102269348 B1 KR102269348 B1 KR 102269348B1 KR 1020190039854 A KR1020190039854 A KR 1020190039854A KR 20190039854 A KR20190039854 A KR 20190039854A KR 102269348 B1 KR102269348 B1 KR 102269348B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
deposition
substrate
preventing
body portion
inert gas
Prior art date
Application number
KR1020190039854A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200117563A (ko
Inventor
김재웅
김현교
윤태호
박형상
Original Assignee
(주)아이작리서치
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)아이작리서치 filed Critical (주)아이작리서치
Priority to KR1020190039854A priority Critical patent/KR102269348B1/ko
Publication of KR20200117563A publication Critical patent/KR20200117563A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102269348B1 publication Critical patent/KR102269348B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45519—Inert gas curtains
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45597—Reactive back side gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 증착 챔버; 상기 증착 챔버 내에 배치되되, 기판이 안착될 수 있는 바디부 및 상기 바디부의 일부에 형성되되 상기 기판의 적어도 하면 테두리로 비활성가스가 흐를 수 있도록 구성된 유로부를 구비하는, 후면 증착 방지용 서셉터; 및 상기 증착 챔버 내에 배치되되, 상기 후면 증착 방지용 서셉터의 좌우측 중 어느 일측에 배치되어 상기 기판 상에 증착용 공정가스를 공급하도록 구성된 샤워헤드부; 를 포함하는 증착 장치를 제공한다.

Description

후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치{Susceptor preventing backside deposition and apparatus for deposition including the same}
본 발명은 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치에 관한 것이다.
기존 ALD나 CVD 공정의 경우 웨이퍼의 후면까지 불필요한 박막이 증착되어 선택적으로 후면증착이 필요한 공정 진행의 어려움이 있다. 예를 들어, 태양전지의 BSF(back surface field), PERC(Passivated Emitter and Rear Cell), PERT(Passivated Emitter and Real Totally Diffused) 구조를 구현함에 있어서 웨이퍼의 후면까지 불필요한 박막이 증착되는 경우 후속공정의 어려움이 있다. BSF, PERC, PERT 태양전지의 경우 Al2O3, SiO2 등을 패시베이션 막(passivation layer)으로 사용하는데 이때 이러한 패시베이션 막을 전면까지 증착할 경우 태양전지의 캐리어 재결합을 발생시켜 효율을 감소시키는 경향이 있다. 또한 후면의 박막을 제거해야 하는 추가공정이 필요하게 되어 추가되는 시간과 비용이 발생한다.
1. 한국특허공개공보 KR20080098896A (2008-11-12)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기판의 후면에 의도하지 않은 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있는 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치를 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 의한 후면 증착 방지용 서셉터를 제공한다. 상기 후면 증착 방지용 서셉터는 기판이 안착될 수 있는 바디부; 및 상기 바디부의 일부에 형성되되 상기 기판의 적어도 하면 테두리 영역으로 비활성가스가 흐를 수 있도록 구성된 유로부; 를 포함한다.
상기 후면 증착 방지용 서셉터에서, 상기 바디부는 상기 바디부의 상부 중앙에 배치되며, 기판이 안착될 수 있는 안착부;를 구비하고, 상기 유로부는 상기 바디부의 상면에 상기 안착부의 테두리를 둘러싸도록 형성되는 상부유로; 상기 상부유로와 이격 배치되되 상기 바디부의 하면에 형성되는 하부유로; 상기 상부유로와 상기 하부유로가 연통되도록 상기 바디부 내에 형성된 관통홀; 일측으로는 비활성가스가 주입될 수 있고 타측으로는 상기 하부유로와 연통되도록 상기 바디부 내에 형성되는 유입홀; 및 일측으로는 상기 상부유로와 연통되고 타측으로는 상기 바디부의 외부와 연통되도록 상기 바디부 내에 형성되어 상기 비활성가스가 배기단으로 배출될 수 있도록 형성된, 펌핑 패스부;를 구비할 수 있다.
상기 후면 증착 방지용 서셉터에서, 상기 유입홀은 상기 바디부의 일측에 단수로 제공되며, 상기 펌핑 패스부는 상기 바디부의 타측에 복수로 제공될 수 있다.
상기 후면 증착 방지용 서셉터에서, 상기 안착부는 상기 기판 보다 작도록 구성되어 상기 기판의 적어도 하면 테두리 영역이 상기 상부유로에 흐르는 비활성가스에 노출될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 관점에 의한 증착 장치를 제공한다.
상기 증착 장치는 증착 챔버; 상기 증착 챔버 내에 배치되되, 기판이 안착될 수 있는 바디부 및 상기 바디부의 일부에 형성되되 상기 기판의 적어도 하면 테두리로 후면 증착 방지용 비활성가스가 흐를 수 있도록 구성된 유로부를 구비하는, 후면 증착 방지용 서셉터; 및 상기 증착 챔버 내에 배치되되, 상기 기판 상에 증착용 공정가스를 공급하도록 구성된 샤워헤드부; 를 포함한다.
상기 증착 장치에서, 상기 증착용 공정가스와 상기 후면 증착 방지용 비활성가스는 상기 증착 챔버 내에서 상기 기판을 기준으로 상하로 독립적으로 분포하되, 상기 증착용 공정가스는 상기 기판의 상부만 경유하여 배출되며, 상기 후면 증착 방지용 비활성가스는 상기 기판의 하부만 경유하여 배출될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 후면에 의도하지 않은 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있는 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터를 구비하는 증착 장치의 일부를 도해하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터의 하면을 도해하는 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터의 상면을 도해하는 사시도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터가 히터 블록 상에 배치된 구성을 도해하는 부분 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터의 상면을 도해하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터 상에 웨이퍼 지그가 장착된 구성을 도해하는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예(a) 및 제 2 실시예(b)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터의 구성을 개요적으로 도해하는 도면들이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예(a) 및 제 2 실시예(b)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터에서 증착용 공정가스(GAS 1)와 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)가 흐르는 양상을 개요적으로 도해하는 도면들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 적어도 일부의 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 증착 장치(1000)는 증착 챔버(400); 상기 증착 챔버(400) 내에 배치되는 후면 증착 방지용 서셉터(100); 및 상기 증착 챔버(400) 내에 배치되는 샤워헤드부(300);를 포함한다.
나아가, 후면 증착 방지용 서셉터(100)는 히터 블록(heater block, 200) 상에 배치될 수 있으며, 후면 증착 방지용 서셉터(100) 상에 안착된 기판(W)과 챔버 커버(430) 사이에는 증착 공정이 일어나는 반응공간(600)이 제공된다.
도 1에 도시된 굵은 두께의 화살표는 증착용 공정가스(GAS 1)가 증착 챔버(400) 내에서 흐르는 경로와 방향을 나타내며, 얇은 두께의 화살표는 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)가 증착 챔버(400) 내에서 흐르는 경로와 방향을 나타낸다.
이에 의하면, 공정가스(GAS 1)와 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)는 독립적으로 분포되며, 배기단에서 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)는 공정가스(GAS 1)와 각각 분리되어 배출될 수 있다.
상기 증착용 공정가스(GAS 1)는 소위 증착가스로 이해될 수 있으며, 예를 들어, 소스가스, 반응가스 및/또는 캐리어가스를 포함할 수 있다. 한편, 상기 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)는 상기 캐리어가스와는 달리 기판(W)의 후면에 의도하지 않은 박막의 증착을 방지하기 위하여 추가로 주입하는 비활성가스를 의미하며, 예를 들어, 아르곤 가스 및/또는 질소 가스 등을 포함할 수 있다.
공정가스를 공급하는 샤워헤드부는 증착 챔버 내에 배치되는 구성에 따라 기판의 상부에 배치되는 버티컬(vertical) 타입과 기판의 측부에 배치되는 래터럴(lateral) 타입으로 구분될 수 있다. 상기 버티컬 타입에서는, 증착용 공정가스가 기판의 상면을 향해 기판의 상방에서 내려와서 상기 기판의 테두리로 흘러 나가는 양상이 나타난다. 상기 래터럴 타입에서는, 증착용 공정가스가 기판의 일측에서부터 상기 일측의 반대측인 타측으로 상기 기판의 상면을 따라 흘러 나가는 양상이 나타난다.
도 1에 도시된 구성은 상술한 래터럴 타입에 대응된다. 샤워헤드부(300)는 후면 증착 방지용 서셉터(100)의 상측에 배치되는 것이 아니라 상기 후면 증착 방지용 서셉터(100)의 좌우측 중 어느 일측에 배치되어 기판(W) 상에 증착용 공정가스(GAS 1)를 공급하도록 구성될 수 있다. 물론, 본 발명의 기술적 사상은 래터럴 타입에만 적용되는 것은 아니며, 상기 버티컬 카입에도 적용할 수 있다.
본 발명의 증착 장치(1000)에서는 공정가스(GAS 1)가 기판(W)의 상방으로만 제공되고 기판(W)의 상방에서만 경유하여 펌핑 배기되며, 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)는 기판(W)의 하방으로만 제공되고 기판(W)의 하방에서만 경우하여 펌핑 배기된다. 이러한 구성을 채용할 경우, 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 흐름이 기판(W)의 하방에 존재하므로, 공정가스(GAS 1)는 기판(W)의 후면으로 흘러가지 못하여 후면 증착이 방지될 수 있다.
한편, 본 발명에서 공정가스(GAS 1)와 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 공급 유량비는 소정의 범위 내에 조절되는 것이 바람직할 수 있었다. 예를 들어, 기판(W)의 상부에 공급되는 공정가스(GAS 1)와 기판(W)의 하부에 공급되는 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 공급 유량비는 2 : 1 비율로 조절될 수 있다. 이때 챔버 내 압력은 1.3 ~ 1.4 Torr로 유지할 수 있다. 만약, 상기 공급 유량비가 2 : 1 보다 큰 경우 기판(W)의 상부에 공급되는 공정가스(GAS 1)가 기판(W)의 하부로까지 침투하는 현상이 나타나 의도하지 않은 후면 증착이 발생할 수 있으며, 상기 공급 유량비가 2 : 1 보다 작은 경우 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)에 의하여 기판(W)이 상방으로 리프트되는 현상이 발생하여 기판(W)의 파손이 발생할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터(100)는 기판(W)이 안착될 수 있는 바디부(112) 및 상기 바디부(112)의 일부에 형성되되 상기 기판(W)의 적어도 하면 테두리로 후면 증착 방지용 비활성가스가 흐를 수 있도록 구성된 유로부(120; 121, 122, 123 124, 125)를 구비할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 상기 바디부(112)는 상기 바디부(112)의 상부 중앙에 배치되며, 기판(W)이 안착될 수 있는 안착부(114);를 구비할 수 있다. 상기 유로부(120)는 상기 바디부(112)의 상면에 상기 안착부(114)의 테두리를 둘러싸도록 형성되는 상부유로(124); 상기 상부유로(124)와 이격 배치되되 상기 바디부(112)의 하면에 형성되는 하부유로(122); 상기 상부유로(124)와 상기 하부유로(122)가 연통되도록 상기 바디부(112) 내에 형성된 관통홀(123); 일측으로는 후면 증착 방지용 비활성가스가 주입될 수 있고 타측으로는 상기 하부유로(122)와 연통되도록 상기 바디부(112) 내에 형성되는 유입홀(121); 및 일측으로는 상기 상부유로(124)와 연통되고 타측으로는 상기 바디부(112)의 외부와 연통되도록 상기 바디부(112) 내에 형성되어 상기 후면 증착 방지용 비활성가스가 배기단으로 배출될 수 있도록 형성된, 펌핑 패스부(125);를 구비할 수 있다.
상기 안착부(114)는 상기 기판(W) 보다 작도록 구성됨으로써 상기 기판(W)의 적어도 하면 테두리 영역(Z1, Z2)이 상기 상부유로(124)에 흐르는 상기 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)에 노출될 수 있다. 이에 의하면, 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 흐름이 기판(W)의 적어도 하면 테두리 영역(Z1, Z2)에 존재하므로, 공정가스(GAS 1)는 기판(W)의 후면으로 흘러가지 못하여 후면 증착이 방지될 수 있다.
후면 증착 방지용 서셉터(100)에서 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)가 공급되는 유입홀(121)은 상기 바디부(112)의 일측에 단수로 제공되되, 유로부(120) 내의 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 균일한 흐름을 구현하기 위하여 상기 펌핑 패스부(125)는 상기 바디부(112)의 타측에 복수로 제공될 수 있다. 상기 유입홀(121)이 형성되는 상기 바디부(112)의 일측은 샤워헤드부(300)에서 공정가스(GAS 1)가 유입되는 방향에 대응되고, 상기 펌핑 패스부(125)가 형성되는 상기 바디부(112)의 타측은 공정가스(GAS 1)가 펌핑되어 배출되는 방향에 대응된다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 기술된 후면 증착 방지용 서셉터(100)에서 후면 증착 방지용 비활성가스가 펌핑 배기되는 경로를 표기하였는 바, 가스의 흐름을 원활하고 균일하게 하기 위해 위치에 따른 홀의 개수를 달리하였으며 배기단에서는 별도의 펌핑 패스를 제조하여 특성을 향상 시켰다. 이때 배기단의 펌핑 패스는 예시적으로 10개로 설정하였으며 펌프의 성능에 따라 패스 홀의 개수를 8개 내지 12개로 조절할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 증착 방지용 서셉터에서 유로부의 다양한 구성과 이에 따른 가스 유동의 양상을 설명한다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예(a) 및 제 2 실시예(b)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터의 구성을 개요적으로 도해하는 도면들이고, 도 10은 본 발명의 제 1 실시예(a) 및 제 2 실시예(b)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터에서 증착용 공정가스(GAS 1)와 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)가 흐르는 양상을 개요적으로 도해하는 도면들이다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예(a)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터(100)의 유로부(120)는 유입홀(121), 하부유로(122), 관통홀(123), 상부유로(124) 및 펌핑 패스부(125)로 구성됨에 반하여, 본 발명의 제 2 실시예(b)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터(100)의 유로부(120)는 유입홀(121), 상부유로(124) 및 펌핑 패스부(125)로 구성된다.
본 발명의 제 1 실시예(a) 및 제 2 실시예(b)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터에 의하면, 공정가스(GAS 1)는 기판(W)의 상방으로만 제공되어 기판(W)의 상방에서만 경유하여 펌핑 배기되며, 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)는 기판(W)의 하방으로만 제공되고 기판(W)의 하방에서만 경우하여 펌핑 배기되는 구성을 채용하므로, 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 흐름이 존재하여, 공정가스(GAS 1)는 기판(W)의 후면으로 흘러가지 못하여 후면 증착이 방지될 수 있다.
다만, 본 발명의 제 2 실시예(b)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터에서 상부유로(124) 내의 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 유동 양상은 유입홀(121)을 통한 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 공급 유속이나, 유입홀(121)과 펌핑 패스부(125)의 상대적 인접 여부에 따라 불균일할 수 있다.
예를 들어, 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 흐름에 의하여 공정가스(GAS 1)가 기판(W)의 후면으로 하강하지 못하는 양상은, 유입홀(121)과 상대적으로 가깝고 펌핑 패스부(125)와는 상대적으로 먼 기판(W)의 하부 영역(Z1)과 펌핑 패스부(125)와 상대적으로 가깝고 유입홀(121)과 상대적으로 먼 기판(W)의 하부 영역(Z2)에서 서로 상이할 수 있다. 상부유로(124)는 유입홀(121)과 직접 연통되므로, 상부유로(124) 내의 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 유동 양상은 유입홀(121)을 통하여 제공되는 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 공급 양상에 의하여 직접적으로 영향을 받기 때문이다.
이에 반하여, 본 발명의 제 1 실시예(a)에 따른 후면 증착 방지용 서셉터에서 상부유로(124) 내의 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 유동 양상은, 하부유로(122)의 존재로 인하여, 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 공급 유속이나 유입홀(121)과 펌핑 패스부(125)의 상대적 인접 여부에 따른 영향을 받지 않을 수 있다. 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)는 하부유로(122)의 적어도 일부를 채우고 관통홀(123)을 통하여 상부유로(124)에 도달하므로, 상부유로(124) 내에서 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 흐름은 상대적으로 안정적인 라미나 플로우(laminar flow)가 형성될 수 있다. 따라서, 상부유로(124) 내의 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 유동 양상은 후면 증착 방지용 비활성가스(GAS 2)의 공급 유속이나, 유입홀(121)과 펌핑 패스부(125)의 상대적 인접 여부에 따른 영향을 받지 않고 균일할 수 있다.
지금까지 본 발명의 기술적 사상에 의한 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치를 설명하였다. 본 발명은, 예를 들어, 태양전지 제조용 장치에 관한 것으로 태양전지 또는 반도체 웨이퍼의 후면에 박막이 증착되는 것을 방지하기 위한 가스 공급 장치가 구비된 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치에 관한 것이다. 본 발명은 웨이퍼나 기판의 한쪽 면만을 증착하고자 하는 공정에 사용되어 추가 공정이 발생되지 않게 하는 것에 목적을 두고 있으며 이때 사용되는 기판은 웨이퍼, 글래스, 세라믹 등 모든 평판형 기판에 적용될 수 있으며, 도면에 도시된 형상에 한정되지 않는다.
단차피복 특성이 우수한 ALD와 CVD를 이용하여 BSF, PERC, PERT 태양전지 및 반도체를 제조할 경우 기판과 서셉터 사이로 증착 가스가 확산되어 후면에 침투해 불필요한 증착이 이루어진다. 보통 상기와 같은 태양전지의 경우 후면에만 패시베이션 막(passivation layer)을 증착하고 양면에 캡핑막(capping layer)를 증착하는데 이러한 경우 패시베이션 공정 후 에칭 공정을 통해 전면의 패시베이션 층을 제거하여만 한다. 또한 반도체 공정의 경우에도 후면에 증착이 될 경우 에칭 공정이 시행된다. 상기와 같이 에칭 공정이 추가 될 경우 시간과 비용이 증가되는 단점이 존재하며 에칭 공정 추가에 따른 소자 특성이 감소 될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 증착 장치에서 증착 가스는 샤워헤드를 통해 유입되며, 후면 증착 방지용 비활성 가스는 서셉터 하단의 가스라인을 통해 유입되되, 상기 증착가스는 웨이퍼의 상부만 경유하고, 후면 증착 방지용 비활성 가스는 웨이퍼의 하부만 경유하도록 구성하였다.
본 발명에서 제안된 서셉터의 경우 기판의 후면 증착을 방지하여 BSF, PERC, PERT 태양전지 및 반도체 공정에 적용이 가능하며 공정을 단순화(etching)시키고 장비의 세정주기를 증가시켜 제조원가를 절감할 수 있음을 확인하였다.
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.
100 : 후면 증착 방지용 서셉터
112 : 바디부
114 : 안착부
120 : 유로부
121 : 유입홀
122 : 하부유로
123 : 관통홀
124 : 상부유로
125 : 펌핑 패스부

Claims (6)

  1. 기판이 안착될 수 있는 바디부; 및
    상기 바디부의 일부에 형성되되 상기 기판의 적어도 하면 테두리 영역으로 후면 증착 방지용 비활성가스가 흐를 수 있도록 구성된 유로부; 를 포함하며,
    상기 바디부는, 상기 바디부의 상부 중앙에 배치되며, 기판이 안착될 수 있는 안착부;를 구비하고,
    상기 유로부는, 상기 바디부의 상면에 상기 안착부의 테두리를 따라 형성되는 상부유로; 상기 상부유로와 이격 배치되되 상기 바디부의 하면에 상기 안착부의 테두리를 따라 형성되는 하부유로; 상기 상부유로와 상기 하부유로가 연통되도록 상기 바디부 내에 형성된 관통홀; 일측으로는 상기 후면 증착 방지용 비활성가스가 주입될 수 있고 타측으로는 상기 하부유로와 연통되도록 상기 바디부 내에 형성되는 유입홀; 및 일측으로는 상기 상부유로와 연통되고 타측으로는 상기 바디부의 외부와 연통되도록 상기 바디부 내에 형성되어 상기 후면 증착 방지용 비활성가스가 배기단으로 배출될 수 있도록 형성된, 펌핑 패스부;를 구비하되,
    상기 유입홀의 일측은 상기 바디부의 측면 일측에 형성되고 상기 펌핑 패스부의타측은 상기 바디부의 측면 타측에 형성되되, 상기 바디부의 측면 일측과 상기 바디부의 측면 타측은 상기 안착부를 가로질러 서로 대향하도록 위치하며,
    상기 후면 증착 방지용 비활성가스는 순차적으로 상기 유입홀, 상기 하부유로, 상기 관통홀, 상기 상부유로 및 상기 펌핑 패스부를 거쳐 유동함으로써 상기 상부유로 내에서 상기 후면 증착 방지용 비활성가스의 흐름은 라미나 플로우(laminar flow)가 형성되는 것을 특징으로 하는,
    후면 증착 방지용 서셉터.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입홀은 상기 바디부의 일측에 단수로 제공되며, 상기 펌핑 패스부는 상기 바디부의 타측에 복수로 제공되는 것을 특징으로 하는,
    후면 증착 방지용 서셉터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착부는 상기 기판 보다 작도록 구성되어 상기 기판의 적어도 하면 테두리 영역이 상기 상부유로에 흐르는 비활성가스에 노출되는 것을 특징으로 하는,
    후면 증착 방지용 서셉터.
  5. 증착 챔버;
    상기 증착 챔버 내에 배치되되, 기판이 안착될 수 있는 바디부 및 상기 바디부의 일부에 형성되되 상기 기판의 적어도 하면 테두리로 후면 증착 방지용 비활성가스가 흐를 수 있도록 구성된 유로부를 구비하는, 후면 증착 방지용 서셉터;
    상기 증착 챔버 내에 배치되되, 상기 기판 상에 증착용 공정가스를 공급하도록 구성된 샤워헤드부; 를 포함하며,
    상기 바디부는, 상기 바디부의 상부 중앙에 배치되며, 기판이 안착될 수 있는 안착부;를 구비하고,
    상기 유로부는, 상기 바디부의 상면에 상기 안착부의 테두리를 따라 형성되는 상부유로; 상기 상부유로와 이격 배치되되 상기 바디부의 하면에 상기 안착부의 테두리를 따라 형성되는 하부유로; 상기 상부유로와 상기 하부유로가 연통되도록 상기 바디부 내에 형성된 관통홀; 일측으로는 상기 후면 증착 방지용 비활성가스가 주입될 수 있고 타측으로는 상기 하부유로와 연통되도록 상기 바디부 내에 형성되는 유입홀; 및 일측으로는 상기 상부유로와 연통되고 타측으로는 상기 바디부의 외부와 연통되도록 상기 바디부 내에 형성되어 상기 후면 증착 방지용 비활성가스가 배기단으로 배출될 수 있도록 형성된, 펌핑 패스부;를 구비하되,
    상기 유입홀의 일측은 상기 바디부의 측면 일측에 형성되고 상기 펌핑 패스부의타측은 상기 바디부의 측면 타측에 형성되되, 상기 바디부의 측면 일측과 상기 바디부의 측면 타측은 상기 안착부를 가로질러 서로 대향하도록 위치하며,
    상기 후면 증착 방지용 비활성가스는 순차적으로 상기 유입홀, 상기 하부유로, 상기 관통홀, 상기 상부유로 및 상기 펌핑 패스부를 거쳐 유동함으로써 상기 상부유로 내에서 상기 후면 증착 방지용 비활성가스의 흐름은 라미나 플로우(laminar flow)가 형성되는 것을 특징으로 하는,
    증착 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 증착용 공정가스와 상기 후면 증착 방지용 비활성가스는 상기 기판을 기준으로 상하로 독립적으로 분포하되, 상기 증착용 공정가스는 상기 기판의 상부만 경유하여 배출되며, 상기 후면 증착 방지용 비활성가스는 상기 기판의 하부만 경유하여 배출되는 것을 특징으로 하는,
    증착 장치.
KR1020190039854A 2019-04-04 2019-04-04 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치 KR102269348B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190039854A KR102269348B1 (ko) 2019-04-04 2019-04-04 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190039854A KR102269348B1 (ko) 2019-04-04 2019-04-04 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200117563A KR20200117563A (ko) 2020-10-14
KR102269348B1 true KR102269348B1 (ko) 2021-06-28

Family

ID=72847284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190039854A KR102269348B1 (ko) 2019-04-04 2019-04-04 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102269348B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853316B (zh) * 2020-12-31 2023-03-14 拓荆科技股份有限公司 镀膜装置及其承载座

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080098896A (ko) 2007-05-07 2008-11-12 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼 후면 증착방지용 클램프가 장착된 반응기
KR101126389B1 (ko) * 2009-12-29 2012-03-28 주식회사 케이씨텍 원자층 증착장치의 서셉터 유닛
US20150047564A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Chemical vapor deposition device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200117563A (ko) 2020-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210180188A1 (en) Substrate support plate, substrate processing apparatus including the same, and substrate processing method
US10428426B2 (en) Method and apparatus to prevent deposition rate/thickness drift, reduce particle defects and increase remote plasma system lifetime
US9748093B2 (en) Pulsed nitride encapsulation
US11225712B2 (en) Atomic layer deposition of tungsten for enhanced fill and reduced substrate attack
KR102102320B1 (ko) 기판 처리 장치 및 그것을 이용한 박막 증착 방법
KR102549735B1 (ko) 통합된 직접 유전체 및 금속 증착
KR20190056030A (ko) 상부 샤워 헤드 및 하부 샤워 헤드를 포함하는 증착 장치
KR102269348B1 (ko) 후면 증착 방지용 서셉터 및 이를 구비하는 증착 장치
KR20040024408A (ko) 플로우타입 박막증착장치 및 그에 채용되는 인젝터 어셈블리
KR101275261B1 (ko) 세정 및 배기 장치
KR20220046805A (ko) 에피택셜 성장 장치
US20150284847A1 (en) Method of Forming an Epitaxial Layer and Apparatus for Processing a Substrate Used for the Method
US20190323126A1 (en) Showerhead and substrate processing apparatus
KR20110040673A (ko) 태양 전지 및 그 제조방법
JP2020510307A (ja) 流動性ｃｖｄのためのディフューザー設計
KR102619046B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR100697267B1 (ko) 화학기상 증착장치
KR100982982B1 (ko) 화학 기상 증착장치
CN217438298U (zh) 一种磊晶生长设备
KR20040082177A (ko) 원자층 증착 장치
KR102308115B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20210158171A (ko) 기판처리방법 및 이에 사용되는 기판처리장치
KR20060013282A (ko) 공정 가스 배기 방법 및 이를 이용한 원자층 적층 방법 및원자층 적층 장치
KR20070089435A (ko) 복수 개의 노즐을 구비하는 가스 분사 장치를 포함하는반도체 소자 제조 장치 및 그것을 이용한 반도체 소자 제조방법
TWM633649U (zh) 一種磊晶生長設備

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant