KR102355932B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102355932B1
KR102355932B1 KR1020200017833A KR20200017833A KR102355932B1 KR 102355932 B1 KR102355932 B1 KR 102355932B1 KR 1020200017833 A KR1020200017833 A KR 1020200017833A KR 20200017833 A KR20200017833 A KR 20200017833A KR 102355932 B1 KR102355932 B1 KR 102355932B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
showerhead
susceptor
shower head
slide
support member
Prior art date
Application number
KR1020200017833A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210103278A (ko
Inventor
김용기
손성균
허동빈
이태호
Original Assignee
주식회사 유진테크
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 유진테크 filed Critical 주식회사 유진테크
Priority to KR1020200017833A priority Critical patent/KR102355932B1/ko
Priority to PCT/KR2021/001781 priority patent/WO2021162447A2/ko
Publication of KR20210103278A publication Critical patent/KR20210103278A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102355932B1 publication Critical patent/KR102355932B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45565Shower nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/458Chemical 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/458Chemical 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
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process

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)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판처리장치는, 기판이 놓여지는 서셉터; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터를 향해 공정가스를 공급하는 샤워헤드; 상기 샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 샤워헤드의 중심을 기준으로 상기 샤워헤드의 일측 및 타측을 각각 지지하는 제1 및 제2 지지부재들; 그리고 상기 제1 지지부재에 연결되어 상기 샤워헤드의 일측과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 구동유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샤워헤드와 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하는 과정은 박막증착공정을 포함한 다수의 공정을 포함하며, 박막증착공정은 실리콘웨이퍼와 같은 기판의 표면에 회로패턴을 형성하고자 소정 물질의 박막을 형성하는 공정이다.
박막증착공정은 챔버의 내부에 기판을 도입한 후 기판의 상부에 설치된 샤워헤드를 통해 챔버의 내부에 공정가스를 공급하여, 이를 기판의 표면에 증착하는 공정이다.
이때, 증착된 박막의 두께는 기판의 부위에 관계없이 일정 수준 이상의 균일도를 가져야 하나, 실제 증착된 박막은 기판의 부위에 따른 편차로 인해 일정 수준 미만의 균일도를 가질 수 있으며, 그 원인으로는 공정가스의 불균일한 공급이나 기판의 온도 편차, 챔버 내부공간의 비대칭 등을 들 수 있다.
따라서, 균일도가 일정 수준 미만일 경우, 편차를 보정할 수 있는 기술이 요구된다.
한국공개특허공보 2012-0009596호(2012.02.02.)
본 발명의 목적은 균일도를 개선할 수 있는 기판 처리 처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판처리장치는, 기판이 놓여지는 서셉터; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터를 향해 공정가스를 공급하는 샤워헤드; 상기 샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 샤워헤드의 중심을 기준으로 상기 샤워헤드의 일측 및 타측을 각각 지지하는 제1 및 제2 지지부재들; 그리고 상기 제1 지지부재에 연결되어 상기 샤워헤드의 일측과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 구동유닛을 포함한다.
상기 기판처리장치는, 상기 제1 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 슬라이드; 그리고 상기 샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 슬라이드와 결합되며, 상기 제1 슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 기판처리장치는, 상기 제2 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제2 슬라이드; 그리고 상기 샤워헤드의 타측에 설치되어 상기 제2 슬라이드와 결합되며, 상기 제2 슬라이드의 이동을 안내가능한 제2 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 기판처리장치는, 상기 제1 가이드는 상기 샤워헤드에 대하여 회전가능하다.
상기 기판처리장치는, 상기 서셉터 및 상기 샤워헤드가 설치되는 공정공간을 제공하는 챔버; 그리고 상기 챔버의 천정면과 상기 샤워헤드 사이에 설치되어 상기 공정가스가 상기 샤워헤드의 상부로 이동하는 것을 제한하는 벨로우즈를 더 포함할 수 있다.
상기 샤워헤드는, 상기 공정가스를 공급하는 복수의 공급홀들; 그리고 상기 공급홀들과 연통되어 상기 공정가스를 공급받는 공급포트를 가지며, 상기 공급홀들은 상기 샤워헤드의 중심을 기준으로 배치된 내측분사홀들 및 외측분사홀들을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 기판처리장치는, 기판이 놓여지는 서셉터; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터를 향해 공정가스를 공급하는 샤워헤드; 상기 샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 지지부재들; 상기 제1 지지부재에 연결되어 상기 샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 구동유닛; 상기 제1 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 슬라이드; 그리고 상기 샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 슬라이드와 결합되며, 상기 제1 슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 가이드를 포함한다.
상기 기판처리장치는, 상기 서셉터 및 상기 샤워헤드가 설치되는 공정공간을 제공하는 챔버; 그리고 상기 챔버의 천정면과 상기 샤워헤드 사이에 설치되어 상기 공정가스가 상기 샤워헤드의 상부로 이동하는 것을 제한하는 벨로우즈를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 기판처리장치는, 기판이 놓여지는 서셉터; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터의 중심부에 제1 공정가스를 공급하는 내측샤워헤드; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터의 가장자리부에 제2 공정가스를 공급하는 외측샤워헤드; 상기 내측샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 내측샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 내측샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 내측지지부재들; 상기 제1 내측지지부재에 연결되어 상기 내측샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 내측구동유닛; 상기 제1 내측지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 내측샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 내측슬라이드; 상기 내측샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 내측슬라이드와 결합되며, 상기 제1 내측슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 내측가이드; 상기 외측샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 외측샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 외측샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 외측지지부재들; 상기 제1 외측지지부재에 연결되어 상기 외측샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 외측구동유닛; 상기 제1 외측지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 외측샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 외측슬라이드; 그리고 상기 외측샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 외측슬라이드와 결합되며, 상기 제1 외측슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 외측가이드를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 기판처리장치는, 기판이 놓여지는 서셉터; 상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 서셉터의 제1 내지 제3 영역에 공정가스를 공급하는 제1 내지 제3 샤워헤드; 상기 제1 샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 제1 샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 제1 샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 지지부재들; 상기 제1 지지부재에 연결되어 상기 제1 샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 구동유닛; 상기 제1 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 슬라이드; 그리고 상기 제1 샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 슬라이드와 결합되며, 상기 제1 슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 가이드를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 샤워헤드와 서셉터 사이의 거리를 조절하여 공정가스의 공급량 또는 공급방향, 공급압력 등을 변경함으로써 공정의 균일도를 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 슬라이드 및 가이드, 지지부재와 구동유닛을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 슬라이드 및 가이드, 지지부재와 구동유닛을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시한 샤워헤드의 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 8을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도 1은 종래 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 서셉터가 챔버 내에 설치되어 챔버의 하부를 관통하는 지지축에 의해 지지되며, 피처리기판(도시안함)은 서셉터 위에 놓여진다. 샤워헤드는 서셉터의 상부에 위치하며, 샤워헤드에 형성된 공급홀들은 서셉터(또는 피처리기판)를 향해 공정가스를 공급한다. 공정가스는 서셉터를 향해 하방으로 이동하며, 기판의 표면에 박막을 형성한다. 미반응가스 및 반응부산물은 서셉터의 가장자리를 따라 흘러 서셉터의 하부에 설치된 배기포트로 이동하며, 배기펌프(도시안함)가 배기포트에 설치되어 미반응가스 등을 강제배출한다.
이때, 샤워헤드의 분사면은 서셉터의 상부면과 대체로 나란하게 배치되며, 샤워헤드와 서셉터는 일정한 간격으로 이격된다. 따라서, 공정가스는 피처리기판의 부위에 관계없이 이론상 일정한 공급량 및 일정한 공급압력 등으로 피처리기판에 공급되나, 실제 공급량 및 공급압력 등에 있어 편차가 있을 수 있다.
또한, 히터가 서셉터의 내부에 설치되어 피처리기판을 이론상 일정한 온도로 균일하게 가열하나, 실제 피처리기판은 부위에 따라 가열편차가 발생할 수 있다.
또한, 도 1에 도시하지 않았으나, 챔버는 피처리기판이 내외부로 이동할 수 있는 통로를 가지며, 통로는 챔버의 일측벽에 형성된다. 따라서, 챔버의 내부공간은 서셉터의 중심을 기준으로 완전한 대칭을 이룰 수 없다.
결론적으로, 위와 같은 여러 요인들은 피처리기판에 대한 균일한 공정을 저해하는 요인으로 작용하며, 이로 인해 피처리기판에 형성된 박막은 부위에 따라 두께 편차를 갖게 되고, 균일도가 일정 수준에 미달되는 결과를 가져올 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 챔버는 내부에 형성된 공정공간을 제공하며, 후술하는 서셉터 및 샤워헤드가 공정공간 내에 설치된다. 앞서 설명한 바와 같이, 챔버는 측벽에 형성된 통로(도시안함)를 가지며, 피처리기판(S)은 통로를 통해 공정공간으로 이동하여 서셉터의 상부에 놓여진다.
또한, 챔버는 하부에 형성된 배기포트를 가지며, 배기포트에 연결된 배기펌프를 통해 공정공간 내의 미반응가스 및 반응부산물 등을 배출할 수 있다. 미반응가스 및 반응부산물은 서셉터의 가장자리를 따라 흘러 배기포트를 통해 배출될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 샤워헤드는 서셉터의 상부에 설치되며, 서셉터의 폭보다 큰 폭을 가진다(단면을 기준으로). 샤워헤드는 공급포트 및 복수의 공급홀들(도시안함)을 가지며, 공정가스는 공급포트를 통해 샤워헤드의 내부로 이동한 후 공급홀들을 통해 서셉터에 공급된다.
공급홀들은 공급포트와 연통되며, 샤워헤드의 중심을 기준으로 내측공급홀들 및 외측공급홀들, 그리고 내측공급홀들과 외측공급홀들 사이에 배치된 중간공급홀들로 구분할 수 있다. 즉, 내측공급홀들은 기판(또는 서셉터)의 중심부에 대응되는 위치에 배치되어 기판의 중심부에 공정가스를 분사하며, 외측공급홀들은 기판(또는 서셉터)의 가장자리부에 대응되는 위치에 배치되어 기판의 가장자리부에 공정가스를 분사하고, 중간공급홀들은 기판(또는 서셉터)의 중간부(중심부와 가장자리부의 사이)에 대응되는 위치에 배치되어 기판의 중간부에 공정가스를 분사한다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 샤워헤드는 복수의 지지부재를 통해 지지되며, 구동모터(또는 구동유닛)는 지지부재를 상하방향(또는 지지부재의 길이방향)으로 이동시켜 서셉터와 샤워헤드 사이의 거리를 조절할 수 있다.
구체적으로, 도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 슬라이드 및 가이드, 지지부재와 구동유닛을 나타내는 도면이며, 도 5는 도 4에 도시한 슬라이드 및 가이드, 지지부재와 구동유닛을 나타내는 도면이다.
제1 내지 제3 가이드는 샤워헤드의 상부면 중 제1 내지 제3 지점(①②③)에 각각 설치되며, 제1 내지 제3 지점(①②③)은 샤워헤드의 중심을 기준으로 등각(예를 들어, 120도)을 이루어 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 지점은 샤워헤드의 중심을 기준으로 동심원 상에 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 슬라이드는 제1 내지 제3 가이드에 각각 결합되며, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제3 가이드는 제1 내지 제3 슬라이드가 샤워헤드의 반경방향(X1,X2,X3)으로 이동하도록 안내한다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 지지부재의 하단은 슬라이드에 볼조인트 방식으로 체결되므로, 지지부재는 θ방향 및 Φ방향으로 회전할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시한 샤워헤드의 동작을 나타내는 도면이다. 제1 내지 제3 슬라이드의 X방향(X1,X2,X3) 이동과 지지부재의 θ방향/Φ방향 회전은 지지부재의 Y방향 이동으로 인한 자유도(degree of freedom)를 제공한다. 이하, 도 6을 참고하여 샤워헤드의 동작을 설명하면 다음과 같다.
앞서 설명한 바와 같이, 여러 요인들로 인해 피처리기판에 형성된 박막이 부위에 따라 두께 편차를 갖게 되고, 균일도가 일정 수준에 미달되는 경우, 이를 보정하여 균일도를 개선할 필요가 있으며, 샤워헤드와 서셉터 간의 거리를 조절하여 샤워헤드를 기울이거나(틸팅) 서셉터에 근접시키는 방식으로 균일도를 개선할 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 샤워헤드가 제1 내지 제3 지지부재를 통해 지지된 상태에서, 최초 샤워헤드의 분사면(서셉터와 대향되는 면)은 서셉터의 상부면(또는 기판)과 나란하게 배치될 수 있다(도 2 참고). 이와 같은 상태에서 공정(예를 들어, 박막증착공정)을 실시한 후 박막의 두께를 측정한 결과, 샤워헤드의 제1 지점(①)에 해당하는 기판의 부위에서 박막의 두께가 저하된 경우, 제1 지지부재를 이동시켜 샤워헤드의 제1 지점과 서셉터 사이의 거리를 가깝게 조절할 수 있으며, 이를 통해 제1 지점에 해당하는 기판의 부위에 공정가스의 공급량 등을 증가시킴으로써 박막의 두께를 증가시킬 수 있다.
이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 지지부재가 하강하고 제2 및 제3 지지부재가 상승할 경우 샤워헤드가 기울어져, 제1 지지부재와 샤워헤드가 이루는 각도 뿐만 아니라, 제2 및 제3 지지부재와 샤워헤드가 이루는 각도가 달라지며, 제1 내지 제3 지지부재는 θ방향/Φ방향 회전이 이루어질 수 있다. 또한, 제1 지지부재가 이동함에 따라, 제1 내지 제3 슬라이드는 제1 내지 제3 가이드를 따라 X방향으로 이동할 수 있다. 즉, 지지부재의 θ방향/Φ방향 회전 뿐만 아니라, 제1 내지 제3 가이드의 X방향 이동은 제1 내지 제3 지지부재의 이동에 따른 종동에 해당한다.
한편, 제1 내지 제3 가이드 중 하나 이상은 제1 내지 제3 지점(①②③)을 중심으로 회전가능하도록 설치될 수 있으며, 이 경우 제1 내지 제3 가이드는 제1 내지 제3 슬라이드의 이동방향을 반경방향(X방향)이 아닌 다른 방향으로 전환할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 가이드의 회전을 통해 제1 내지 제3 슬라이드의 자유도를 대폭 증가시킬 수 있다. 다만, 제1 내지 제3 가이드가 동시에 회전가능할 경우, 제1 내지 제3 슬라이드의 이동방향이 한 방향으로 정렬되고, 샤워헤드의 자중에 의해 제1 내지 제3 슬라이드가 이동하여 샤워헤드가 한쪽으로 쏠릴 수 있으므로, 제1 내지 제3 슬라이드 중 일부는 회전불가능한 상태를 유지할 필요가 있으며, 이와 달리, 제1 내지 제3 슬라이드와 제1 내지 제3 가이드 사이의 마찰력을 증가시켜 샤워헤드가 한쪽으로 쏠리는 문제를 해결할 수 있다.
반대로, 샤워헤드의 제1 지점에 해당하는 기판의 부위에서 박막의 두께가 과도한 경우, 제1 지지부재를 상승시키고 제2 및 제3 지지부재를 하강시켜 샤워헤드의 제1 지점과 서셉터 사이의 거리를 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 제1 지점에 해당하는 기판의 부위에 공정가스의 공급량 등을 감소시킴으로써 박막의 두께를 감소시킬 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 지지부재가 이동하는 경우를 설명하였으나, 제2 및 제3 지지부재는 정지한 상태에서 제1 지지부재만 이동할 수 있으며, 이 경우 제1 내지 제3 지지부재는 θ방향/Φ방향으로 회전할 수 있고, 제1 내지 제3 슬라이드는 제1 내지 제3 가이드를 따라 반경방향 또는 반경방향과 다른 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 제1 내지 제3 지점에 3개의 가이드가 설치되는 것으로 설명하였으나, 샤워헤드의 중심을 기준으로 등각을 이루어 배치되고 동심원 상에 배치되는 3개 미만 또는 4개 이상의 지점에 3개 미만 또는 4개 이상의 가이드가 설치될 수 있으며, 3개 미만 또는 4개 이상의 지지부재를 통해 샤워헤드가 지지된 상태에서 샤워헤드를 다양한 배치로 기울일 수 있다.
벨로우즈는 챔버의 천정면과 샤워헤드 사이에 설치될 수 있으며, 공정공간을 외부로부터 차단하여 공정공간 내의 반응가스가 외부로 누설되는 것을 방지하고 슬라이드 및 가이드가 반응가스에 노출되는 것을 방지한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 샤워헤드는 서셉터의 중심부에 공정가스를 공급하는 내측샤워헤드와, 서셉터의 가장자리부에 공정가스를 공급하는 외측샤워헤드를 구비할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 지지부재/구동유닛/슬라이드/가이드를 통해 내측샤워헤드/외측샤워헤드를 각각 기울이거나 서셉터에 접근/이격시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 샤워헤드는 서셉터의 제1 영역에 공정가스를 공급하는 제1 샤워헤드, 서셉터의 제2 영역에 공정가스를 공급하는 제2 샤워헤드, 그리고 서셉터의 제3 영역에 공정가스를 공급하는 제3 샤워헤드를 구비할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 지지부재/구동유닛/슬라이드/가이드를 통해 제1 내지 제3 샤워헤드를 각각 기울이거나 서셉터에 접근/이격시킬 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.

Claims (10)

  1. 기판이 놓여지는 서셉터;
    상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터를 향해 공정가스를 공급하는 샤워헤드;
    상기 샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 샤워헤드의 중심을 기준으로 상기 샤워헤드의 일측 및 타측을 각각 지지하는 제1 및 제2 지지부재들;
    상기 제1 지지부재에 연결되어 상기 샤워헤드의 일측과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 구동유닛;
    상기 제1 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 슬라이드; 및
    상기 샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 슬라이드와 결합되며, 상기 제1 슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 가이드를 포함하는, 기판처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판처리장치는,
    상기 제2 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제2 슬라이드; 및
    상기 샤워헤드의 타측에 설치되어 상기 제2 슬라이드와 결합되며, 상기 제2 슬라이드의 이동을 안내가능한 제2 가이드를 더 포함하는, 기판처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드는 상기 샤워헤드에 대하여 회전가능한, 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판처리장치는,
    상기 서셉터 및 상기 샤워헤드가 설치되는 공정공간을 제공하는 챔버; 및
    상기 챔버의 천정면과 상기 샤워헤드 사이에 설치되어 상기 공정가스가 상기 샤워헤드의 상부로 이동하는 것을 제한하는 벨로우즈를 더 포함하는, 기판처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 샤워헤드는,
    상기 공정가스를 공급하는 복수의 공급홀들; 및
    상기 공급홀들과 연통되어 상기 공정가스를 공급받는 공급포트를 가지며,
    상기 공급홀들은 상기 샤워헤드의 중심을 기준으로 배치된 내측분사홀들 및 외측분사홀들을 가지는, 기판처리장치.
  7. 기판이 놓여지는 서셉터;
    상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터를 향해 공정가스를 공급하는 샤워헤드;
    상기 샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 지지부재들;
    상기 제1 지지부재에 연결되어 상기 샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 구동유닛;
    상기 제1 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 슬라이드; 및
    상기 샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 슬라이드와 결합되며, 상기 제1 슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 가이드를 포함하는, 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판처리장치는,
    상기 서셉터 및 상기 샤워헤드가 설치되는 공정공간을 제공하는 챔버; 및
    상기 챔버의 천정면과 상기 샤워헤드 사이에 설치되어 상기 공정가스가 상기 샤워헤드의 상부로 이동하는 것을 제한하는 벨로우즈를 더 포함하는, 기판처리장치.
  9. 기판이 놓여지는 서셉터;
    상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터의 중심부에 제1 공정가스를 공급하는 내측샤워헤드;
    상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터의 가장자리부에 제2 공정가스를 공급하는 외측샤워헤드;
    상기 내측샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 내측샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 내측샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 내측지지부재들;
    상기 제1 내측지지부재에 연결되어 상기 내측샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 내측구동유닛;
    상기 제1 내측지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 내측샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 내측슬라이드;
    상기 내측샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 내측슬라이드와 결합되며, 상기 제1 내측슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 내측가이드;
    상기 외측샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 외측샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 외측샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 외측지지부재들;
    상기 제1 외측지지부재에 연결되어 상기 외측샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 외측구동유닛;
    상기 제1 외측지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 외측샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 외측슬라이드; 및
    상기 외측샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 외측슬라이드와 결합되며, 상기 제1 외측슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 외측가이드를 포함하는, 기판처리장치.
  10. 기판이 놓여지는 서셉터;
    상기 서셉터의 상부에 위치하며, 상기 서셉터의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 서셉터의 제1 내지 제3 영역에 공정가스를 공급하는 제1 내지 제3 샤워헤드;
    상기 제1 샤워헤드의 상부에 설치되어 상기 제1 샤워헤드의 중심을 기준으로 등각배치된 상기 제1 샤워헤드의 제1 내지 제3 지점을 각각 지지하는 제1 내지 제3 지지부재들;
    상기 제1 지지부재에 연결되어 상기 제1 샤워헤드의 제1 지점과 상기 서셉터 사이의 거리를 조절가능한 제1 구동유닛;
    상기 제1 지지부재의 하단에 볼조인트 방식으로 체결되어 상기 샤워헤드의 반경방향을 따라 이동가능한 제1 슬라이드; 및
    상기 제1 샤워헤드의 일측에 설치되어 상기 제1 슬라이드와 결합되며, 상기 제1 슬라이드의 이동을 안내가능한 제1 가이드를 포함하는, 기판처리장치.
KR1020200017833A 2020-02-13 2020-02-13 기판 처리 장치 KR102355932B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200017833A KR102355932B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 기판 처리 장치
PCT/KR2021/001781 WO2021162447A2 (ko) 2020-02-13 2021-02-10 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200017833A KR102355932B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210103278A KR20210103278A (ko) 2021-08-23
KR102355932B1 true KR102355932B1 (ko) 2022-01-27

Family

ID=77292429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200017833A KR102355932B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 기판 처리 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102355932B1 (ko)
WO (1) WO2021162447A2 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102673266B1 (ko) 2021-10-07 2024-06-11 (주)한화 분체용기용 파손 검사장치, 이를 포함하는 분체용기의 분류 시스템 및 분체용기의 분류 방법
KR20230059286A (ko) 2021-10-26 2023-05-03 주식회사 한화 기판 처리용 공정 챔버 및 반응가스 분사용 샤워헤드
KR20230064110A (ko) 2021-11-03 2023-05-10 주식회사 한화 샤워 헤드 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
CN115354310B (zh) * 2022-09-29 2022-12-30 江苏邑文微电子科技有限公司 一种等离子增强化学气相沉积装置及其沉积方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005039123A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Renesas Technology Corp 化学気相成長装置
KR20100039980A (ko) * 2008-10-09 2010-04-19 주식회사 동부하이텍 반도체 제조장비의 샤워헤드와 히터블록간의 간격조정장치
KR20110076386A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 세메스 주식회사 반도체 제조에 사용되는 원자층 증착 장치
US8741288B2 (en) 2010-07-07 2014-06-03 Chang Gung Medical Foundation, Linkou Branch Protein markers for detecting liver cancer and method for identifying the markers thereof
KR101435100B1 (ko) * 2012-06-20 2014-08-29 주식회사 엠티에스나노테크 원자층 증착 장치
KR102112130B1 (ko) * 2013-10-23 2020-05-19 주식회사 디엠에스 샤워헤드 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210103278A (ko) 2021-08-23
WO2021162447A2 (ko) 2021-08-19
WO2021162447A3 (ko) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102355932B1 (ko) 기판 처리 장치
US11823876B2 (en) Substrate processing apparatus
KR102383779B1 (ko) 이동 가능한 에지 링 및 가스 주입 조정을 사용하여 웨이퍼 상 cd 균일성의 제어
TWI609442B (zh) 藉由改變內部阻流板傳導性之可變噴淋頭流
KR20200045067A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
TWI407497B (zh) 多區域處理系統及處理頭
KR20200045066A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US11111580B2 (en) Apparatus for processing substrate
KR20190049950A (ko) 동적 레벨링 프로세스 가열기 리프트
JP2015159248A (ja) 基板処理装置
CN110892501A (zh) 消除晶片背面边缘和缺口处的沉积物的晶片边缘接触硬件和方法
US10844489B2 (en) Film forming apparatus and shower head
KR20200021293A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20210055088A (ko) 동적 레벨링을 갖는 동축 리프트 디바이스
US10655226B2 (en) Apparatus and methods to improve ALD uniformity
KR101296157B1 (ko) 기판 가장자리의 증착을 방지하는 기판처리장치 및 이를이용한 기판처리방법
TW202011498A (zh) 動態控制氣體流動模式的裝置及晶圓處理方法和設備
KR20110112074A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
US20030136341A1 (en) Wafer lift pin for manufacturing a semiconductor device
JP2006080148A (ja) 基板処理装置
KR101766778B1 (ko) 화학 기상 증착 장치
US20110104903A1 (en) Manufacturing apparatus and method for semiconductor device
KR102604028B1 (ko) 웨이퍼 포켓 이탈 검출
KR102461199B1 (ko) 기판처리장치
KR20220110093A (ko) 기판 처리 장치

Legal Events

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