KR102611434B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102611434B1
KR102611434B1 KR1020190171925A KR20190171925A KR102611434B1 KR 102611434 B1 KR102611434 B1 KR 102611434B1 KR 1020190171925 A KR1020190171925 A KR 1020190171925A KR 20190171925 A KR20190171925 A KR 20190171925A KR 102611434 B1 KR102611434 B1 KR 102611434B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
satellite
susceptor
substrate
groove portion
Prior art date
Application number
KR1020190171925A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210079781A (ko
Inventor
박우영
남호진
이성은
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
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 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020190171925A priority Critical patent/KR102611434B1/ko
Publication of KR20210079781A publication Critical patent/KR20210079781A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102611434B1 publication Critical patent/KR102611434B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • 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
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 기판을 처리할 수 있는 처리 공간을 가지는 공정 챔버; 상기 처리 공간에 회전 가능하도록 구비되며, 상면에 복수의 상기 기판이 안착되는 기판 지지대; 및 상기 기판 지지대와 대향되도록 상기 처리 공간 상부에 배치되어, 상기 기판 지지대를 향해 처리 가스를 분사하는 가스 분사부;를 포함하고, 상기 기판 지지대는, 원판 형상으로 상면에 원주 방향을 따라 일정 거리 이격 배치되는 복수의 포켓홈부가 형성되어 있는 서셉터; 상기 서셉터 하부에 연결되어 상기 서셉터를 지지하며 회전 구동하는 샤프트; 및 적어도 하나 이상의 상기 포켓홈부에 안착되어 상기 포켓홈부 각각에 형성된 회전 구동 가스 유입홀부로부터 유입된 회전 구동 가스에 의해 부유 회전하며 상면에 상기 기판이 안착되는 새틀라이트;를 포함하고, 상기 서셉터는, 상기 새틀라이트와 상기 포켓홈부 사이에서 발생하거나 유입된 파티클을 상기 서셉터 측면 둘레로 배출하는 파티클 배출부가 형성될 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for processing substrate}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판 상에 박막을 증착하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자나 디스플레이 소자 혹은 태양전지를 제조하기 위해서는 진공 분위기의 공정 챔버를 포함하는 기판 처리 장치에서 각종 공정이 수행된다. 예컨대, 공정 챔버 내에 기판을 로딩하고 기판 상에 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 등의 공정이 진행될 수 있다. 이때, 기판은 공정 챔버 내에 설치된 기판 지지대에 지지되며, 기판 지지대와 대향되도록 기판 지지대의 상부에 설치되는 샤워 헤드를 통해 공정 가스를 기판으로 분사할 수 있다.
이때, 기판에 균일한 박막의 성장을 위해서는 기판이 안착되는 서셉터 자체가 회전할 뿐만 아니라, 기판을 수용하고 있는 포켓홈부도 회전하도록 하는 것이 필요할 수 있다. 즉, 기판이 반응 가스에 노출되는 동안 자전을 함으로써 박막의 성장이 실질적으로 균일하게 이루어지도록 유도할 수 있는 것이다. 이를 위한, 기판 처리 장치는, 상면에 기판을 지지할 수 있는 새틀라이트(Satellite)가 포켓홈부에 안착되며, 새틀라이트에 중심축을 기준으로 반원 방향의 가스 그루브 홈을 형성하여, 분사되는 가스 유동을 통해 기판을 회전시킬 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 기판 처리 장치는, 서셉터가 구동부에 의하여 공전 회전하고, 서셉터의 상면에서 새틀라이트가 자전 회전하는 설비에에서 새틀라이트의 리프팅과 회전을 하나의 가스 홀에서 공급되는 가스로 구동되어, 초기 구동시 리프팅이 충분하지 못한 상태에서 회전이 되기 때문에 서셉터와 새틀라이트의 물리적 마찰로 인하여 파티클이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 리트팅과 회전을 별개로 제어하기 위하여 리프팅 가스 홀과 회전 가스 홀에서 별개로 가스를 공급하여도 새틀라이트를 정지 시에 관성에 의하여 회전되는 동안 서셉터와 새틀라이트의 물리적 마찰로 인하여 파티클이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기판의 처리 공정 중 기판 지지대의 포켓홈부에 안착된 새틀라이트와 서셉터의 물리적 마찰로 발생되는 파티클을 서셉터 외부로 배출할 수 있도록 하여, 기판에 박막의 성장이 보다 균일하게 이루어지도록 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 기판을 처리할 수 있는 처리 공간을 가지는 공정 챔버; 상기 처리 공간에 회전 가능하도록 구비되며, 상면에 복수의 상기 기판이 안착되는 기판 지지대; 및 상기 기판 지지대와 대향되도록 상기 처리 공간 상부에 배치되어, 상기 기판 지지대를 향해 처리 가스를 분사하는 가스 분사부;를 포함하고, 상기 기판 지지대는, 원판 형상으로 상면에 원주 방향을 따라 일정 거리 이격 배치되는 복수의 포켓홈부가 형성되어 있는 서셉터; 상기 서셉터 하부에 연결되어 상기 서셉터를 지지하며 회전 구동하는 샤프트; 및 적어도 하나 이상의 상기 포켓홈부에 안착되어 상기 포켓홈부 각각에 형성된 회전 구동 가스 유입홀부로부터 유입된 회전 구동 가스에 의해 부유 회전하며 상면에 상기 기판이 안착되는 새틀라이트;를 포함하고, 상기 서셉터는, 상기 새틀라이트와 상기 포켓홈부 사이에서 발생하거나 유입된 파티클을 상기 서셉터 측면 둘레로 배출하는 파티클 배출부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 파티클 배출부는 각각의 상기 포켓홈부가 상기 서셉터 외측 둘레와 연통되도록 각각의 상기 포켓홈부의 내측면과 상기 서셉터 외측 둘레를 관통하는 관통공으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 서셉터는, 상기 포켓홈부의 바닥면을 형성하며 상기 바닥면에는 상기 회전 구동 가스 유입홀부가 형성되는 하부 몸체; 상기 하부 몸체의 상부에 상기 하부 몸체와 대응되도록 배치되며, 내측에는 상기 포켓홈부를 형성하는 관통부가 형성된 상부 몸체; 및 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체 사이에 상기 파티클 배출부가 형성되도록 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체가 이격 배치되게 형성되는 이격 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 파티클 배출부는 상기 서셉터의 측면 둘레에 한바퀴 둘러서 한정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 이격 부재는, 중앙이 관통된 도넛 형상으로 형성되어 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체의 중심부를 연결하는 중심 지지부; 및 상기 중심 지지부 주위에는 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체를 연결하는 복수의 보조 지지부들;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 회전 구동 가스 유입홀부는, 상기 포켓홈부의 중앙 영역에 형성된 리프팅 가스 홀부; 및 상기 리프팅 가스 홀부로부터 분사된 가스가 상기 새틀라이트의 목표 회전 방향으로 유동되도록 상기 리프팅 가스 홀부로부터 연장되어 형성되는 유동 홈부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 유동 홈부는, 상기 리프팅 가스 홀부로부터 상기 포켓홈부 가장자리 방향으로 나선형으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 회전 구동 가스 유입홀부는, 상기 포켓홈부의 중앙 영역에 형성된 리프팅 가스 홀부; 및 상기 포켓홈부의 가장자리 영역에 형성된 운동 가스 홀부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 운동 가스 홀부는 상기 포켓홈부에 형성된 바닥면에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 새틀라이트는, 상기 운동 가스 홀부에 대응되는 하면의 가장자리를 따라 상기 운동 가스 홀부로부터 분사된 상기 운동 가스에 의하여 상기 새틀라이트에 회전력을 전달하는 회전 패턴부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기판 지지대는, 상기 서셉터와 상기 새틀라이트 사이에 배치되어 상기 회전 구동 가스 유입홀부로부터 유입된 상기 회전 구동 가스를 상기 새틀라이트 저면으로 고르게 확산시키도록 형성되는 가스 유동 패널;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 가스 유동 패널은, 하면에 상기 회전 구동 가스 유입홀부를 통해 공급되는 상기 회전 구동 가스를 상기 포켓홈부의 중심 영역으로부터 원주 방향으로 확산시키는 패널 확산 홈부; 및 상면에 상기 패널 확산 홈부를 통해서 확산된 상기 회전 구동 가스를 상기 새틀라이트의 목표 회전 방향 또는 상기 목표 회전 방향의 접선 방향으로 유동시키는 패널 유동 홈부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 가스 유동 패널의 직경은 상기 새틀라이트의 직경보다 더 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 새틀라이트는, 상기 새틀라이트 둘레를 따라 가장자리 부분에 하향 돌출된 돌출부가 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지대 및 기판 처리 장치에 따르면, 기판의 처리 공정 시 서셉터를 분리시켜, 서셉터와 새틀라이트의 물리적 마찰로 인하여 발생되는 파티클을 서셉터 사이의 공간으로 배출 시킬 수 있으며, 파티클이 상부의 기판 또는 처리 공간으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 기판의 처리 공정 중 발생되는 파티클의 배기를 안정적으로 이루어지도록 하여, 기판에 박막의 성장이 보다 균일하게 이루어지도록 유도함으로써, 기판의 처리 품질을 높이고 공정 수율을 증가시키는 효과를 가지는 기판 지지대 및 기판 처리 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지대를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지대를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서셉터에 형성된 운동 가스 홀부에서 새틀라이트의 회전 패턴부에 운동 가스가 분사되는 것을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4의 새틀라이트를 나타내는 사시도들이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지대를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7에 따른 기판 지지대에 형성되는 서셉터, 새틀라이트, 가스 유동 패널 및 기판을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 서셉터에 안착되는 가스 유동 패널을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 8의 서셉터에 안착되는 가스 유동 패널의 후면을 나타내는 후면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11의 새틀라이트를 나타내는 사시도들이다.
도 13은 도 11에 따른 기판 지지대의 서셉터 및 새틀라이트를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 지지대의 상부 몸체와 하부 몸체 사이에서 파티클이 배기되는 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 기판 지지대를 실험한 실험 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
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.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지대(1000)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 크게 기판 지지대(1000), 공정 챔버(2000) 및 가스 분사부(3000)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판 지지대(1000)는 서셉터(100)와, 새틀라이트(200) 및 샤프트(400)를 포함할 수 있으며, 자세한 설명은 후술하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(2000)는, 기판(S)을 처리할 수 있는 처리 공간이 형성되는 챔버 몸체(2200)를 포함할 수 있다. 챔버 몸체(2200)는 내부에 원형 또는 사각 형상으로 형성되는 처리 공간이 형성될 수 있다. 상기 처리 공간에서는 상기 처리 공간에 설치된 기판 지지대(1000)에 지지되는 기판(S) 상에 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 등의 공정이 진행될 수 있다.
또한, 챔버 몸체(2200)의 하측에는 기판 지지대(1000)를 둘러싸는 형상으로 복수의 배기 포트(4000)가 설치될 수 있다.
배기 포트(4000)는 상기 처리 공간 내부의 처리 가스 및 기판 지지대(1000)에서 발생되는 파티클(P)을 배기할 수 있도록 공정 챔버(2000)의 하부 일측에 형성될 수 있다.
배기 포트(4000)는, 배기관을 통하여 공정 챔버(2000) 외부에 설치된 메인 진공 펌프(6000)와 연결될 수 있다. 배기 포트(4000)는 공정 챔버(2000)의 처리 공간 내부의 공기를 흡입함으로써, 처리 공간 내부의 각종 처리 가스를 배기시키거나 처리 공간 내부에 진공 분위기가 형성될 수 있도록 진공 펌프(6000)와 연통될 수 있다.
도시되진 않았지만, 챔버 몸체(2200)의 측면에는 기판(S)을 상기 처리 공간으로 로딩 또는 언로딩할 수 있는 통로인 게이트가 형성될 수 있다. 아울러, 상방이 개방된 챔버 몸체(2200)의 상기 처리 공간은 탑 리드(2100)에 의해 폐쇄될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 지지대(1000)는, 기판(S)을 지지할 수 있도록 공정 챔버(2000)의 중심축을 기준으로 상기 처리 공간에서 회전 가능하도록 구비되며, 상면에 복수의 상기 기판(S)이 안착되어 설치될 수 있다. 예컨대, 기판 지지대(1000)는, 기판(S)을 지지할 수 있는 서셉터나 테이블 등을 포함하는 기판 지지 구조체일 수 있다.
이때, 가스 분사부(3000)는 기판 지지대(1000)와 대향되도록 공정 챔버(2000)의 상부에 구비되어, 기판 지지대(1000)를 향해 처리 가스를 분사할 수 있으며, 또한, 기판 지지대(1000)와 대향되도록 공정 챔버(2000)의 상부에 형성되어, 상기 공정 가스가 하부의 복수의 기판들(S)을 향하여 상기 공정 가스가 낙하하도록 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지대(1000)를 더욱 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 지지대(1000)는 서셉터(100), 새틀라이트(200) 및 샤프트(400)를 포함할 수 있다.
새틀라이트(200)는 적어도 하나 이상의 포켓홈부(10)에 안착되어 포켓홈부(10) 각각에 형성된 회전 구동 가스 유입홀부(H)로부터 유입된 회전 구동 가스에 의해 부유 회전하며 상면에 상기 기판이 안착될 수 있다.
구체적으로, 새틀라이트(200)는 서셉터(100)를 통해 공급되는 가스의 압력에 의해 부유 된 상태로 회전되어, 상면에 안착된 각각의 기판들(S)을 자전시킬 수 있도록, 포켓홈부의 내부에 각각 안착되는 원판 형상으로 형성될 수 있다.
샤프트(400)는 서셉터(100)에 연결되고, 서셉터(100)를 회전 구동시켜 복수의 기판(S)을 공전시키도록 구동부(M)로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 샤프트(200)는 서셉터(100)의 하부에 회전축과 일치하는 중심축을 가지도록 형성되어 서셉터(100)를 지지할 수 있으며, 구동부(M)로부터 서셉터(100)를 회전시키는 동력을 전달하여 서셉터(100)와 함께 회전될 수 있다.
서셉터(100)는 원판 형상으로 상면에 원주 방향을 따라 일정 거리 이격 배치되는 복수의 포켓홈부(10)가 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 서셉터(100)는, 복수개의 기판(S)을 한번에 처리할 수 있도록 상면에 복수개의 포켓홈부(10)가 회전축을 중심으로 방사상으로 등각 배치되고, 하부에 상기 회전축과 일치하는 중심축을 가지도록 형성되어 서셉터(100)를 지지하고, 내부에 유동 가스가 유입되는 가스 유로가 형성될 수 있다.
서셉터(100)는, 새틀라이트(200)와 포켓홈부(10) 사이에서 발생하거나 유입된 파티클(P)을 서셉터(100) 측면 둘레로 배출하는 파티클 배출부(20)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른, 파티클 배출부(20)는, 각각의 포켓홈부(10)가 서셉터(100) 외측 둘레와 연통되도록 각각의 포켓홈부(10)의 내측면과 서셉터(100) 외측 둘레를 관통하는 관통공(21)으로 형성될 수 있다.
예컨대, 포켓홈부(10) 내측의 적어도 일부분과 서셉터(100) 외측의 적어도 일부분이 연통되는 관통공(21)이 형성되어 포켓홈부(10) 내부에서 서셉터(100)와 새틀라이트(200)로 인하여 발생된 파티클(P)이 포켓홈부(10)에 머무르지 않고, 관통공(21)을 따라서 서셉터(10) 외부로 배출될 수 있다.
이때, 관통공(21)은 개수와 형상은 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 서셉터(100)는 하부 몸체(110), 상부 몸체(120) 및 이격 부재(150)를 포함할 수 있다.
하부 몸체(110)는 포켓홈부(10)의 바닥면을 형성하며 상기 바닥면에는 상기 회전 구동 가스 유입홀부(H)가 형성되고, 상부 몸체(120)는 하부 몸체(110)의 상부에 하부 몸체(110)와 대응되도록 배치되며, 내측에는 포켓홈부(10)를 형성하는 관통부가 형성될 수 있다.
상부 몸체(120)는 새틀라이트(200)가 수용될 수 있도록 관통되어 상기 포켓홈부의 측면을 형성하고, 하부 몸체(110)의 적어도 일부와의 사이에 파티클 배출부(20)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 서셉터(100)는, 원판 형상으로 형성되는 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110)로 형성되어, 두 개의 원형 형상의 플레이트가 적층되어 쌓여있는 형태일 수 있다. 이때, 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110) 사이에는 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110)를 연결하는 상기 지지부가 형성되어 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110)는 소정 간격 이격되어 파티클 배출부(20)가 형성될 수 있다.
파티클 배출부(20)는 서셉터(100)와 새틀라이트(200) 사이의 파티클(P)이 서셉터(100)의 외부로 배출될 수 있도록, 새틀라이트(200) 및 서셉터(100)의 사이로부터 하부 몸체(110)와 상부 몸체(120) 사이를 통해서 새틀라이트(200) 측면으로 연장될 수 있다.
예컨대, 파티클 배출부(20)는 새틀라이트(200)의 측면 둘레에 한바퀴 둘러서 형성되는 것으로, 구체적으로, 서셉터(100)의 측면 둘레를 따라 하부 몸체(110)와 상부 몸체(120) 사이가 이격되고, 새틀라이트(200)가 안착되는 포켓홈부(10)의 주변부 둘레를 따라 하부 몸체(110)와 상부 몸체(120) 사이가 이격되어, 서셉터(100)의 측면의 이격된 부분과 포켓홈부(10)의 주변부 둘레의 이격된 부분이 서로 연통될 수 있다.
즉, 하부 몸체(110)와 상부 몸체(120) 사이가 이격되어 포켓홈부(10)의 내측에 형성된 틈부와, 서셉터(100)의 측면에 형성된 틈부가 서로 연통되어 파티클 배출부(20)가 형성되고, 파티클 배출부(20)를 통하여 서셉터(100)와 새틀라이트(200) 사이의 파티클(P)이 외부로 배출될 수 있는 것이다.
이격 부재(150)는 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110) 사이에 파티클 배출부(20)가 형성되도록 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110)가 이격 배치되게 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이격 부재(150)는 중심 지지부(151) 및 보조 지지부들(152)을 포함할 수 있다
중심 지지부(151)는 중앙이 관통된 도넛 형상으로 형성되어 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110)의 중심부를 연결할 수 있다. 또한, 중심 지지부(151)의 중앙이 관통되어 상부 몸체(120) 및 하부 몸체(110)가 연결부를 통하여 샤프트(400)에 결합될 수 있으며, 중앙부로는 파티클(P)이 유입되지 않도록 할 수 있다.
중심 지지부(150) 주위에는 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110)를 연결하는 보조 지지부(151)가 형성되어 새틀라이트(200)가 안착되는 복수의 상기 포켓홈부 이외의 소정의 위치를 지지할 수 있다.
포켓홈부(10)에는 상부에 형성되는 새틀라이트(200)를 회전시키기 위하여 포켓홈부(10)에 회전 구동 가스 유입홀부(H)가 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지대(1000)의 포켓홈부(10)에 형성된 회전 구동 가스 유입홀부(H)를 나타내는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 회전 구동 가스 유입홀부(H)는 리프팅 가스 홀부(131) 및 유동 홈부(160)를 포함할 수 있다.
회전 구동 가스 유입홀부(H)는, 포켓홈부(10)의 중앙 영역에 형성된 리프팅 가스 홀부(131) 및 리프팅 가스 홀부(131)로부터 분사된 가스가 새틀라이트(200)의 목표 회전 방향으로 유동되도록 리프팅 가스 홀부(131)로부터 연장되어 형성되는 유동 홈부(160)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 유동 홈부(160)는 하부 몸체(110) 내부에 형성된 리프팅 가스 유로(130)를 통해 공급되는 상기 리프팅 가스를 포켓홈부(110)의 중심 영역으로부터 원주 방향으로 확산시키는 홈부가 형성될 수 있다.
또한, 유동 홈부(160)를 통해서 확산된 상기 리프팅 가스가 새틀라이트(300)의 목표 회전 방향, 즉, 자전 방향으로 유동되어, 새틀라이트(300)를 부유 및 회전 시킬 수 있도록 포켓홈부(10)의 상면에 형성될 수 있다.
서셉터(100)의 포켓홈부(10)에는 리프팅 가스 패스, 유동 홈부(160) 및 위치 고정 돌기(180)가 형성될 수 있다.
상기 리프팅 가스 패스는 포켓홈부(10)에 안착된 새틀라이트(200)를 부유시킬 수 있으며, 복수개의 유동 홈부(160)를 연결시킬 수 있도록 링 형상으로 형성되어, 리프팅 가스 홀부(131)를 통해 배출되는 상기 리프팅 가스를 확산시킬 수 있다.
유동 홈부(160)는 포켓홈부(10) 상면의 중심부 일부분에서 가장자리부 일부분까지 곡선으로 연장되는 그루브가 복수개 형성되고, 상기 리프팅 가스가 새틀라이트(200)의 목표 회전 방향으로 회전될 수 있도록 유동시킬 수 있다.
따라서, 서셉터(100)의 내부에 형성된 리프팅 가스 유로(130)로 유입된 상기 리프팅 가스는, 상기 리프팅 가스 패스를 통하여 유동 홈부(160)를 지나 새틀라이트(200)가 자전하는 방향 또는 자전 방향의 접선 방향으로 분사됨으로써, 새틀라이트(200)의 회전 방향으로 가스 유동압을 발생시키고, 새틀라이트(200)의 부유 및 회전이 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 유동 홈부(160)는 리프팅 가스 홀부(131)로부터 포켓홈부(10) 가장자리 방향으로 나선형으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 리프팅 가스 홀부(131) 및 유동 홈부(160)를 포함하는 회전 구동 가스 유입홀부(H)가 형성된 기판 차리 장치에서, 서셉터(100)에 형성되는 파티클 배출부(20)가 각각의 포켓홈부(10)의 내측면과 서셉터(100) 외측 둘레를 관통하는 관통공(21)으로 형성될 수 있다.
위치 고정 돌기(180)는 서셉터(100) 내부에 안착되는 각각의 새틀라이트(200)와 결합될 수 있으며, 새틀라이트(200)가 회전 시 새틀라이트(200)의 위치를 고정시킬 수 있다.
이에 따라, 복수의 새틀라이트(200)가 위치 고정 돌기(180)가 삽입된 위치 고정 돌기 홈부(220)를 중심으로 부유 및 회전 운동을 함으로써, 복수의 새틀라이트(200)의 회전 운동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 가이드할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 지지대(1000)의 포켓홈부(10)에 형성된 회전 구동 가스 유입홀부(H)를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 서셉터(100)에 형성된 운동 가스 홀부(141)에서 새틀라이트(200)의 회전 패턴부(240)에 운동 가스가 분사되는 것을 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 4의 새틀라이트(200)를 나타내는 사시도들이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 회전 구동 가스 유입홀부(H)는 리프팅 가스 홀부(131) 및 운동 가스 홀부(141)을 포함하고, 새틀라이트(200)는 회전 패턴부(240)가 형성될 수 있다.
리프팅 가스 홀부(131)는 포켓홈부(10)의 중앙 영역에 형성되고, 하부 몸체(110) 내부에 형성된 리프팅 가스 유로(130)로 연통될 수 있다.
리프팅 가스 유로(130)는 리프팅 가스 홀부(131)를 통하여 리프팅 가스가 공급되어 새틀라이트(200)를 부유시킬 수 있도록, 리프팅 가스 유로(130)의 적어도 일구간이 서셉터(100)에 대하여 수직방향으로 형성될 수 있다. 즉, 리프팅 가스 유로(130)에서 공급되는 리프팅 가스는 새틀라이트(200)에 대하여 각각 수직 방향으로 공급될 수 있다.
리프팅 가스 유로(130)는 서셉터(100)의 하면에서 복수의 리프팅 가스 홀까지 내부로 관통될 수 있다. 이때, 리프팅 가스 유로(130)는, 각각의 포켓홈부(10)에서 연장되는 복수의 유로가 결합되어 서셉터(100)의 하면 중심부로 연통될 수 있다.
즉, 리프팅 가스 유로(130)는 서셉터(100) 하부에서부터 여러 갈래로 분개되어 형성되는 유로로서, 예컨대, 리프팅 가스가 서셉터(100)의 하면에 형성된 하나의 유입구에서 유입되어, 복수의 포켓홈부(10)에 형성된 복수의 리프팅 가스 홀(131)로 각각 공급될 수 있다.
상기 리프팅 가스는 샤프트(400)를 통하여 각각의 리프팅 가스 유로(130)에 모두 유입될 수 있다. 유입된 상기 리프팅 가스는 각각의 리프팅 가스 홀(131)에서 각각의 새틀라이트(200)를 향하여 공급된다.
여기서, 상기 리프팅 가스는 새틀라이트(200)를 부유할 수 있도록 압력을 제공하는 가스로서, 질소 가스와 같은 불활성 가스를 리프팅 가스로 이용할 수 있다.
운동 가스 홀부(141)는 포켓홈부(10)의 가장자리 영역에 형성되고, 하부 몸체(110) 내부에 형성된 제 1 운동 가스 유로(140)로 연통될 수 있다.
제 1 운동 가스 유로(140)는 운동 가스 홀부(141)를 통하여 운동 가스를 공급하여 새틀라이트(200)를 회전시킬 수 있다. 운동 가스 홀부(141)는 포켓홈부(10)에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 운동 가스 홀부(141)는 포켓홈부(10)의 일측에 형성된다. 이때, 복수의 운동 가스 홀부(141)는 운동 가스가 공급되어 복수의 새틀라이트(200)를 회전시킬 수 있도록 포켓홈부(10)에 형성된 바닥면에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
구체적으로, 제 1 운동 가스 유로(140)는 포켓홈부(10)에서 분사되는 상기 운동 가스가 새틀라이트(200)의 접선방향으로 유입되어 새틀라이트(200)를 회전 시킬 수 있도록, 포켓홈부(10)에서 서셉터(100) 내부의 소정 거리까지 새틀라이트(200)의 접선과 평행한 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
복수의 운동 가스 홀부(141)에서는 일정한 압력의 가스가 유입될 수 있다. 포켓홈부(10)의 상부에 상기 리프팅 가스로 인하여 부유되어 있는 새틀라이트(200)가 포켓홈부(10)에서 이탈하지 않고 회전할 수 있도록, 새틀라이트(200)의 하부 가장자리 영역으로 상기 운동 가스가 유입될 수 있다. 이때, 유입되는 운동 가스의 압력으로 인하여 부유된 상태의 새틀라이트(200)가 회전될 수 있는 것이다.
제 1 운동 가스 유로(140)는 샤프트(400)의 상면에서 복수의 운동 가스 홀(141)까지 서셉터(100) 내부로 연결될 수 있다. 또한, 복수의 운동 가스 홀부(141)로부터 소정 거리까지의 연장된 경사 구간은 새틀라이트(200)에 대하여 접선 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 운동 가스가 제 1 운동 가스 유로(140)에서 새틀라이트(200)에 접선 방향으로 유입되어, 복수의 새틀라이트(200)를 회전시킬 수 있다.
이때, 샤프트(400)의 내부에 리프팅 가스 유로들 및 운동 가스 유로들이 형성되어, 리프팅 가스 유로(130)는 샤프트(400)의 상면에서 하면까지 내부로 관통된 리프팅 가스 유로와 연통되고, 운동 가스 유로(140)는 샤프트(400)의 상면에서 측면까지 내부로 관통된 운동 가스 유로와 연통될 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 새틀라이트(200)는 상면에 상기 기판(S)이 안착되는 기판 안착부(210), 위치 고정 돌기 홈부(220) 및 회전 패턴부(240)를 포함할 수 있다.
위치 고정 돌기 홈부(220)는 하부 몸체(110)의 중심에 형성된 위치 고정 돌기(180)의 적어도 일부분이 삽입되도록 하면 중심축에 오목하게 형성될 수 있다.
회전 패턴부(240)는 운동 가스 홀부(141)에 대응되는 하면의 가장자리를 따라 운동 가스 홀부(141)로부터 분사된 상기 운동 가스에 의하여 새틀라이트(200)에 회전력을 전달할 수 있다.
회전 패턴부(240)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 새틀라이트(200)의 후면의 중심축에서 일정거리 이격된 지점에서부터 톱니 형상의 홈으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 운동 가스 유로(140)를 통하여 경사 구간을 지나 운동 가스 홀(141)에서 공급되는 상기 운동 가스가 홈형상의 단턱부에 부딪히는 압력으로 인하여 상부의 새틀라이트(200)가 회전될 수 있다. 여기서, 상기 홈형상의 단턱부는 회전 패턴부(240) 일 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 포켓홈부(10) 중앙 영역에 리프팅 가스 홀부(131)와 가장자리 영역에 운동 가스 홀부(141)가 형성된 기판 차리 장치에서, 서셉터(100)에 형성되는 파티클 배출부(20)가 각각의 포켓홈부(10)의 내측면과 서셉터(100) 외측 둘레를 관통하는 관통공(21)으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 지지대(1000)를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7에 따른 기판 지지대(1000)에 형성되는 서셉터(100), 새틀라이트(200), 가스 유동 패널(300) 및 기판(S)을 개략적으로 나타내는 분해 사시도이고, 도 9 및 도 10은 도 8의 서셉터에 안착되는 가스 유동 패널을 나타내는 도면들이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 지지대(1000)는 가스 유동패널(300)을 포함할 수 있다.
가스 유동 패널(300)은 서셉터(100)와 새틀라이트(200) 사이에 배치되어 회전 구동 가스 유입홀부(H)로부터 유입된 상기 회전 구동 가스를 새틀라이트(200) 저면으로 고르게 확산시키도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 가스 유동 패널(300)은 패널 확산 홈부(340), 패널 유동 홈부(310), 관통 홀부(320) 및 고정 홀부(330)를 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 패널 확산 홈부(340)는 하면에 회전 구동 가스 유입홀부(H)을 통해 공급되는 상기 회전 구동 가스를 포켓홈부(10)의 중심 영역으로부터 원주 방향으로 확산시킬 수 있다.
패널 확산 홈부(340)는 가스 유동 패널(300)의 하면에 리프팅 가스 홀부(131)와 대응되는 위치를 통과하도록 링 형상으로 형성되어, 리프팅 가스 홀부(131)를 통해 배출되는 상기 리프팅 가스를 확산시킬 수 있는 것이다.
또한, 패널 확산 홈부(340)는 중심축을 동축으로 서로 다른 직경으로 복수개로 형성되고, 각각의 패널 확산 홈부(340) 사이에 패널 확산 연결 홈부가 형성되어 복수의 패널 확산 홈부(340)를 연결할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 패널 유동 홈부(310)는 상면에 패널 확산 홈부(340)를 통해서 확산된 상기 회전 구동 가스를 새틀라이트(200)의 목표 회전 방향 또는 상기 목표 회전 방향의 접선 방향으로 유동시킬 수 있다.
패널 유동 홈부(310)는 가스 유동 패널(300)의 상면의 중심 영역 일부분에서 가장자리 영역 일부분까지 곡선으로 연장되는 홈부가 복수개 형성되고, 패널 확산 홈부(340)를 통해 확산된 상기 리프팅 가스를 새틀라이트(200)의 목표 회전 방향 또는 접선 방향으로 회전될 수 있도록 유동시킬 수 있다.
관통 홀부(320)는 하면에 형성된 패널 확산 홈부(340)와 상면에 형성된 패널 유동 홈부(310)의 일측이 연통되도록, 가스 유동 패널(300)을 상하로 관통하게 형성될 수 있다.
따라서, 가스 유동 패널(300)의 하면에 형성된 패널 확산 홈부(340)를 통하여 가스 유동 패널(300)의 둘레로 확산된 상기 리프팅 가스는, 복수개의 관통 홀부(320)를 지나 복수개의 패널 유동 홈부(310)를 통해 분사됨으로써, 새틀라이트(200)가 회전되도록 압력을 가할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 고정 홀부(330)는 가스 유동 패널(300)의 중심을 관통하여 형성될 수 있다. 그리하여, 포켓홈부(10)의 중심에 형성된 위치 고정 돌기(180)의 적어도 일부분이 가스 유동 패널(300)을 통과하여 새틀라이트(200)의 하면 중심축에 형성된 위치 고정 돌기 홈부(220)에 삽입될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 가스 유동 패널(300)의 직경은 새틀라이트(200)의 직경보다 더 작을 수 있다. 구체적으로, 가스 유동 패널(300)은 포켓홈부(10)의 가장자리 영역에 형성된 운동 가스 홀부(141)에 간섭되지 않도록, 포켓홈부(10)의 중심 축을 기준으로 운동 가스 홀부(141)가 형성된 가장자리 영역까지의 거리보다 더 작은 직경으로 형성될 수 있다.
그리하여, 가스 유동 패널(300)이 포켓홈부(10)에 형성되고, 새틀라이트(200)가 가스 유동 패널(300) 보다 직경이 크게 형성되어, 운동 가스 홀부(141)와 대응되도록 할 수 있는 것이다.
또한, 도시되지 않았지만, 가스 유동 패널(300)을 포함하는 기판 차리 장치에서, 서셉터(100)에 형성되는 파티클 배출부(20)가 각각의 포켓홈부(10)의 내측면과 서셉터(100) 외측 둘레를 관통하는 관통공(21)으로 형성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나내는 단면도이고, 도 12는 도 11의 새틀라이트(200)를 나타내는 사시도들이고, 도 13은 도 11에 따른 기판 지지대(1000)의 서셉터(100) 및 새틀라이트(200)를 나타내는 단면도이다.
도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 서셉터(100). 새틀라이트(200), 가스 유동 패널(300) 및 샤프트(400)가 형성되는 기판 지지대(1000), 공정 챔버(2000) 및 가스 분사부(3000)를 포함할 수 있다.
서셉터(100)의 포켓홈부(10)에는 가스 유동 패널(300)을 수용할 수 있도록 가스 유동 패널(300)에 대응되는 직경으로 패널 홈부가 형성될 수 있다. 이때, 상기 패널 홈부의 내측에 형성되는 중심영역에는 리프팅 가스 홀부(141)가 형성될 수 있고, 상기 패널 홈부의 외측에 형성되는 가장자리 영역에 운동 가스 홀부(131)가 형성될 수 있다.
이때, 가스 유동 패널(300)은 포켓홈부(10)에 형성되고, 새틀라이트(200)가 안착되도록 형성될 수 있다. 이때, 가스 유동 패널(300)은 포켓홈부(10)의 바닥면 보다 높게 형성되어 파티클(P)이 가스 유동 패널(300) 내측으로 유입되지 못하고, 비교적 낮게 형성된 포켓홈부(10)의 외측으로 배기될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 새틀라이트(200)는, 상면에 상기 기판(S)이 안착되는 기판 안착부(210), 위치 고정 돌기 홈부(220), 돌출부(230) 및 회전 패턴부(240)를 포함할 수 있다.
위치 고정 돌기 홈부(220)는 하부 몸체(110)의 중심에 형성된 위치 고정 돌기(180)의 적어도 일부분이 삽입되도록 하면 중심축에 오목하게 형성되는 것으로 상술한 바와 같다.
돌출부(230)는 새틀라이트(200) 둘레를 따라 가장자리 부분에 하향 돌출되어 형성될 수 있다.
돌출부(230)는 포켓홈부(10)에 안착될 수 있도록 새틀라이트(200)의 하면 둘레를 따라 소정의 폭을 가지고 하방으로 돌출되고, 가스 유동 패널(300)을 둘러싸도록 형성되어, 새틀라이트(200)가 부유 및 회전 시에 포켓홈부(10)에서 이탈하지 않도록 할 수 있다.
또한, 돌출부(230)가 포켓홈부(10)에 안착되어, 포켓홈부(10)의 일측에 형성된 운동 가스 홀(141)에서 분사되는 상기 운동 가스에 더 가까워져 상기 운동 가스를 최대한 활용할 수 있다.
돌출부(230)는 리프팅 가스 홀부(141)로부터 유입된 상기 리프팅 가스가 가스 유동 패널(300)과 새틀라이트(200) 사이 공간에서 파티클 배출부(20)로 쉽게 배기되는 것을 저지하여 상기 리프팅 가스가 상기 사이 공간에서 더 오래 머물 수 있다.
즉, 돌출부(230)는 새틀라이트(200)가 꺽임으로써 형성되어, 생성된 상기 사이 공간에 가스 유동 패널(300)을 통하여 분사된 상기 리프팅 가스가 채워져 새틀라이트(200)가 부유 시에 더 많은 힘을 받을 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 지지대(1000)의 상부 몸체(120)와 하부 몸체(110) 사이에서 파티클(P)이 배기되는 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 새틀라이트(200)는 리프팅 가스 유로(130)에서 공급되는 상기 리프팅 가스로 인하여 부유되고, 운동 가스 유로(140)에서 공급되는 상기 운동 가스로 인하여 회전 될 수 있다.
이때, 서셉터(100)와 새틀라이트(200)의 사이에서 발생되는 파티클(P)은 상기 리프팅 가스가 포켓홈부(10) 외측으로 배기되면서, 하부 몸체(110)와 상부 몸체(120) 사이에 형성된 파티클 배출부(20)로 배기될 수 있다. 또한, 서셉터(200)가 회전하는 공전에 의한 원심력에 의하여 내부의 파티클(P)이 외측으로 배기될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 기판 지지대(1000)를 실험한 실험 사진이다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치를 통한 실험에서는 서셉터의 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 핀으로 4mm의 이격 거리를 형성하여 실험을 진행하였다.
도 15에 도시된 바와 같이, 실험 결과 발생되는 파티클이 웨이퍼 상에는 존재하지 않았으며, 파티클이 상기 갭으로 유동되어 실험1에서는 챔버 벽면에 파티클이 존재하였으며, 실험2에서는 서셉터의 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 형성된 파티클 배출부에 파티클이 존재하는 것이 확인되었다.
즉, 서셉터와 새틀라이트의 마찰로 인하여 발생되는 파티클은 리프팅 가스의 유동으로 인하여, 하부 몸체와 상부 몸체 사이에 형성된 파티클 배출부로 배기되는 것이다. 이에 따라, 기판의 처리 공정 중 발생되는 파티클의 배기를 안정적으로 이루어지도록 하여, 기판에 박막의 성장이 보다 균일하게 이루어지도록 유도함으로써, 기판의 처리 품질을 높이고 공정 수율을 증가시키는 효과를 가질 수 있는 것이다.
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.
M : 구동부
P : 파티클
S : 기판
10 : 포켓홈부
20 : 파티클 배출부
100 : 서셉터
110 : 하부 몸체
120 : 상부 몸체
130 : 리프팅 가스 유로
140 : 운동 가스 유로
150 : 이격 부재
151 : 중심 지지부
152 : 보조 지지부들
180 : 위치 고정 돌기
200 : 새틀라이트
210 : 기판 안착부
220 : 위치 고정 돌기 홈부
230 : 돌출부
240 : 회전 패턴부
300 : 가스 유동 패널
310 : 유동 홈부
320 : 관통 홀부
330 : 고정 홀부
1000 : 기판 지지대
2000 : 공정 챔버
2100 : 탑 리드
2200 : 챔버 몸체
3000 : 가스 분사부
4000 : 배기 포트
5000 : 운동 가스 공급부
6000 : 메인 진공 펌프

Claims (14)

  1. 기판을 처리할 수 있는 처리 공간을 가지는 공정 챔버;
    상기 처리 공간에 회전 가능하도록 구비되며, 상면에 복수의 상기 기판이 안착되는 기판 지지대; 및
    상기 기판 지지대와 대향되도록 상기 처리 공간 상부에 배치되어, 상기 기판 지지대를 향해 처리 가스를 분사하는 가스 분사부;
    를 포함하고,
    상기 기판 지지대는,
    원판 형상으로 상면에 원주 방향을 따라 일정 거리 이격 배치되는 복수의 포켓홈부가 형성되어 있는 서셉터;
    상기 서셉터 하부에 연결되어 상기 서셉터를 지지하며 회전 구동하는 샤프트; 및
    적어도 하나 이상의 상기 포켓홈부에 안착되어 상기 포켓홈부 각각에 형성된 회전 구동 가스 유입홀부로부터 유입된 회전 구동 가스에 의해 부유 회전하며 상면에 상기 기판이 안착되는 새틀라이트;
    를 포함하고,
    상기 서셉터는,
    상기 새틀라이트와 상기 포켓홈부 사이에서 발생하거나 유입된 파티클을 상기 서셉터 측면 둘레로 배출하는 파티클 배출부가 형성되고,
    상기 서셉터는,
    상기 포켓홈부의 바닥면을 형성하며 상기 바닥면에는 상기 회전 구동 가스 유입홀부가 형성되는 하부 몸체;
    상기 하부 몸체의 상부에 상기 하부 몸체와 대응되도록 배치되며, 내측에는 상기 포켓홈부를 형성하는 관통부가 형성된 상부 몸체; 및
    상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체 사이에 상기 파티클 배출부가 형성되도록 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체가 이격 배치되게 형성되는 이격 부재;
    를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파티클 배출부는 상기 서셉터의 측면 둘레에 한바퀴 둘러서 한정된, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이격 부재는,
    중앙이 관통된 도넛 형상으로 형성되어 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체의 중심부를 연결하는 중심 지지부; 및
    상기 중심 지지부 주위에는 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체를 연결하는 복수의 보조 지지부들;
    을 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 구동 가스 유입홀부는,
    상기 포켓홈부의 중앙 영역에 형성된 리프팅 가스 홀부; 및
    상기 리프팅 가스 홀부로부터 분사된 가스가 상기 새틀라이트의 목표 회전 방향으로 유동되도록 상기 리프팅 가스 홀부로부터 연장되어 형성되는 유동 홈부;
    를 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유동 홈부는,
    상기 리프팅 가스 홀부로부터 상기 포켓홈부 가장자리 방향으로 나선형으로 연장 형성되는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 구동 가스 유입홀부는,
    상기 포켓홈부의 중앙 영역에 형성된 리프팅 가스 홀부; 및
    상기 포켓홈부의 가장자리 영역에 형성된 운동 가스 홀부;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 운동 가스 홀부는 상기 포켓홈부에 형성된 바닥면에 대하여 경사지게 형성되는, 기판 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 새틀라이트는,
    상기 운동 가스 홀부에 대응되는 하면의 가장자리를 따라 상기 운동 가스 홀부로부터 분사된 상기 운동 가스에 의하여 상기 새틀라이트에 회전력을 전달하는 회전 패턴부가 형성되는, 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지대는,
    상기 서셉터와 상기 새틀라이트 사이에 배치되어 상기 회전 구동 가스 유입홀부로부터 유입된 상기 회전 구동 가스를 상기 새틀라이트 저면으로 고르게 확산시키도록 형성되는 가스 유동 패널;
    을 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가스 유동 패널은,
    하면에 상기 회전 구동 가스 유입홀부를 통해 공급되는 상기 회전 구동 가스를 상기 포켓홈부의 중심 영역으로부터 원주 방향으로 확산시키는 패널 확산 홈부; 및
    상면에 상기 패널 확산 홈부를 통해서 확산된 상기 회전 구동 가스를 상기 새틀라이트의 목표 회전 방향 또는 상기 목표 회전 방향의 접선 방향으로 유동시키는 패널 유동 홈부;
    를 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 가스 유동 패널의 직경은 상기 새틀라이트의 직경보다 더 작은 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 새틀라이트는, 상기 새틀라이트 둘레를 따라 가장자리 부분에 하향 돌출된 돌출부가 형성되는, 기판 처리 장치.
KR1020190171925A 2019-12-20 2019-12-20 기판 처리 장치 KR102611434B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190171925A KR102611434B1 (ko) 2019-12-20 2019-12-20 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190171925A KR102611434B1 (ko) 2019-12-20 2019-12-20 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210079781A KR20210079781A (ko) 2021-06-30
KR102611434B1 true KR102611434B1 (ko) 2023-12-08

Family

ID=76602561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190171925A KR102611434B1 (ko) 2019-12-20 2019-12-20 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102611434B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117212338B (zh) * 2023-11-07 2024-02-06 无锡星微科技有限公司杭州分公司 一种高承载精密气浮转台

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110084644A (ko) * 2010-01-18 2011-07-26 삼성엘이디 주식회사 서셉터 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치
KR20120050707A (ko) * 2010-11-11 2012-05-21 삼성엘이디 주식회사 서셉터 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치
KR102343103B1 (ko) * 2015-07-10 2021-12-28 주식회사 테스 유기금속화학기상증착장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210079781A (ko) 2021-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI712704B (zh) 原子層沉積設備
KR102611434B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102566347B1 (ko) 기판 지지대, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US20160240425A1 (en) Substrate holding mechanism and substrate processing apparatus using the same
KR20100044960A (ko) 기판 처리 장치
TW201541540A (zh) 基板處理設備
KR101573453B1 (ko) 기판 처리 장치
TWI610721B (zh) 基板處理裝置及處理氣體供給噴嘴
TWI755196B (zh) 基板支撐架及基板處理裝置
TWI770258B (zh) 基板支撐元件和基板處理裝置
KR20210073234A (ko) 기판 지지대, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102632876B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20210073236A (ko) 기판 지지대 및 기판 처리 장치
KR20230055728A (ko) 기판 처리 장치
KR20070038206A (ko) 가스 분사 장치
KR20230011039A (ko) 기판 지지 장치
KR20170093469A (ko) 박막증착장치
KR20220018762A (ko) 기판 지지 조립체 및 기판 처리 장치
KR102548533B1 (ko) 기판처리장치
KR20240038439A (ko) 가스 분배 클램프 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
CN114551330A (zh) 基板支撑组件及基板处理装置
KR20220132344A (ko) 기판 지지 조립체 및 기판 처리 장치
KR20240012130A (ko) 기판 지지대의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 기판 지지대
KR20230080046A (ko) 기판처리장치
KR20240057856A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치 검사 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant