KR20080046968A - 기판 파지 장치 및 이를 포함하는 박막 적층 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 기판 파지 장치는 그 상부에는 박막이 적층될 기판이 놓여지는 플레이트와, 상기 기판이 놓여지는 부분을 제외한 플레이트 나머지 부분을 충분하게 덮일 수 있도록 설치되는 단열재를 포함한다. 또한, 상기 플레이트는 상기 기판 상에 박막을 적층할 때 가열에 의해 고온 상태를 제공하는 히터를 포함한다. 상기 단열재는 상기 히터에 의해 고온 상태가 제공될 때 상기 플레이트의 나머지 부분이 가열되는 것을 실질적으로 억제한다. 그리고, 박막 적층 장치에는 상기 기판 파지 장치가 챔버 내에 부재로서 설치된다.

Description

기판 파지 장치 및 이를 포함하는 박막 적층 장치{apparatus of seizing a substrate and apparatus of depositing thin film having the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 파지 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 적층 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 플레이트 13 : 히터

15 : 지지부 17 : 단열재

21 : 챔버 23 : 기판

본 발명은 기판 파지 장치 및 이를 포함하는 박막 적층 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 고온 상태를 제공하는 히터를 포함하는 기판 파지 장치 및 이를 포함하는 박막 적층 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자, 평판 디스플레이 소자 등과 같은 반도체 집적 회 로 소자의 제조에서는 주로 화학 반응을 이용하고 있다. 아울러, 상기 화학 반응을 이용하는 공정은 주로 고온 상태에서 수행된다. 그리고, 상기 고온 상태에서 이루어지는 반도체 집적 회로 소자의 제조 공정을 예로 들면 기판 상에 박막을 적층하는 공정 등이 있다.

상기 기판 상에 박막을 적층하는 공정에서 언급한 고온 상태는 주로 기판에 제공하기 위한 것으로써, 상기 고온 상태는 그 상부에 기판이 놓여지는 부재에 설치한 히터 등에 의해 달성된다.

그러나, 상기 히터 등을 포함하는 장치를 사용하여 고온 상태에서 기판 상에 박막을 적층하는 공정 등을 수행할 경우에는 상기 기판이 놓여지는 부재인 플레이트의 이면, 상기 플레이트가 위치하는 챔버 내벽 등에 상기 기판 상에 박막을 적층할 때 생성되는 부산물이 흡착되는 상황이 빈번하게 발생한다. 그 이유는, 상기 기판에만 제공되어야 할 고온 상태가 상기 챔버 내벽에도 제공되고, 특히 상기 플레이트 자체가 가열되어, 그 결과 상기 챔버 내벽과 플레이트의 이면 등에도 상기 박막이 부산물로서 흡착되기 때문이다.

이와 같이, 상기 챔버 내벽과 플레이트의 이면 등에 부산물이 흡착될 경우에는 상기 부산물이 파티클로 작용하는 상황이 빈번하게 발생하고, 그 결과 공정 신뢰도를 저하시킨다. 또한, 상기 부산물이 계속적으로 흡착될 경우에는 상기 부산물을 제거하기 위한 유지 보수를 별도로 수행해야 하고, 그 결과 공정 생산성을 저하시킨다. 아울러, 상기 챔버 내벽에 계속적인 고온 상태가 제공될 경우에는 챔버의 열화를 가져야, 그 결과 챔버를 포함하는 장치의 수명을 단축시킨다.

본 발명의 일 목적은 고온 상태에서 박막 적층 공정 등을 수행하여도 불필요한 부위에 부산물이 흡착되는 것을 충분하게 감소시킬 수 있는 기판 파지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 언급한 기판 파지 장치를 부재로 포함하는 박막 적층 장치를 제공하는데 있다.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 파지 장치는 그 상부에는 박막이 적층될 기판이 놓여지는 플레이트와, 상기 기판이 놓여지는 부분을 제외한 플레이트 나머지 부분을 충분하게 덮일 수 있도록 설치되는 단열재를 포함한다. 여기서, 상기 플레이트는 상기 기판 상에 박막을 적층할 때 가열에 의해 고온 상태를 제공하는 히터를 포함한다. 아울러, 상기 단열재는 상기 히터에 의해 고온 상태가 제공될 때 상기 플레이트의 나머지 부분이 가열되는 것을 실질적으로 억제한다.

그리고, 상기 기판 파지 장치는 플레이트 이면을 지지하는 지지부를 더 포함하고, 상기 지지부에도 상기 단열재가 설치되는 것이 바람직하고, 상기 단열재는 상기 플레이트에 일체로 형성되거나 또는 상기 플레이트에 부착시킬 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막 적층 장치는 챔버 및 상기 챔버 내부에 위치하는 기판 파지부를 포함한다. 특히, 상기 기판 파지부는 그 상부에는 박막이 적층될 기판이 놓여지는 플레이트와, 상기 기판이 놓여지는 부분을 제외한 플레이트 나머지 부분을 충분하게 덮일 수 있도록 설치되는 단열재를 포함한다. 또한, 상기 플레이트는 상기 기판 상에 박막을 적층할 때 가열에 의해 고온 상태를 제공하는 히터를 포함한다. 그리고, 상기 단열재는 상기 히터에 의해 고온 상태가 제공될 때 상기 플레이트의 나머지 부분이 가열되는 것을 실질적으로 억제한다.

여기서, 상기 박막 적층 장치를 사용하여 상기 기판 상에 박막을 적층할 때 상기 히터에 의해 제공되는 고온 상태는 약 400℃ 이상인 것이 바람직하고, 약 700℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.

언급한 바와 같이, 본 발명에서는 기판이 놓여지는 부분을 제외한 나머지 부분에 단열재를 설치함으로써 기판 상에 박막을 적층할 때 생성되는 부산물이 상기 나머지 부분에 흡착되는 것을 충분하게 감소시킬 수 있다. 이에, 상기 기판 파지 장치 및 이를 포함하는 박막 적층 장치는 미세 패턴을 요구하는 최근의 반도체 집적 회로 소자의 제조에 보다 적극적으로 활용할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 아울러, 도면들에 있어서, 챔버, 플레이트, 단열재 등은 그 명확성을 기하기 위하여 다소 과장되어진 것이다. 그리고, 후술하는 기판 파지 장치는 고온에서 박막을 적층하는 장치에 부속되는 것으로 한정하고 있으나, 고온에서 박막을 적층하는 장치 뿐만 아니라 고온을 이용하는 모든 장치에 부속될 수 있다.

기판 파지 장치

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 파지 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 기판 파지 장치(100)는 그 상부에는 박막이 적층될 기판이 놓여지는 플레이트(11)를 포함한다. 여기서, 상기 플레이트(11)는 기판이 놓여지는 부재를 임의로 통칭한 것으로 상기 플레이트(11) 대신에 척, 서셉터 등으로도 표현할 수 있다. 그리고, 상기 플레이트(11)는 기판 상에 박막을 적층할 때 가열에 의해 기판으로 고온 상태를 제공하는 히터(13)를 포함한다. 상기 히터(13)의 예로서는 열선, 열판 등을 수 있다. 아울러, 상기 히터(13)가 기판과 직접 접촉할 경우에는 기판에 손상을 가할 수 있기 때문에 상기 히터(13)는 플레이트(11) 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 히터(13)는 플레이트(11)에 내장되도록 설치되는 것이다. 그러므로, 상기 히터(13)는 플레이트(11)에 몰딩된 몰딩 히터 구조를 갖는다.

그리고, 기판 파지 장치(100)는 상기 플레이트(11)를 지지하기 위한 지지부(15)를 더 포함한다. 이때, 상기 지지부(15)는 플레이트(11)의 이면을 지지하도록 설치된다. 이에, 상기 지지부(15)는 기둥 형상의 구조를 갖도록 설치되어 상기 플레이트(11)를 지지한다. 아울러, 상기 지지부(15)는 플레이트(11)와 일체 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 기판 파지 장치(100)는 상기 히터(13)에 의해 고온 상태가 제공될 때 기판이 놓여지는 부분을 제외한 플레이트(11)의 나머지 부분이 가열되는 것을 실질적으로 억제하기 위한 단열재(17)를 포함한다. 특히, 기판 파지 장치(100)가 지지부(15)를 더 포함할 경우에는 본 발명의 실시예에서와 같이 언급한 플레이트(11)의 나머지 부분 뿐만 아니라 상기 지지부(15)에도 단열재(17)가 설치된다. 그러므로, 상기 단열재(17)는 플레이트(11)의 나머지 부분과 지지부(15)를 충분하게 덮을 수 있도록 설치된다. 여기서, 상기 단열재(17)로 사용할 수 있는 물질의 예로서는 퍼라이트(perlite), 세라믹, 알루미나 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하는 것이 바람직하고, 경우에 따라서 둘 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 단열재(17)는 플레이트(11)에 일체로 형성되거나 또는 플레이트(11)에 부착시킬 수 있다. 상기 플레이트(11)에 단열재(17)를 일체로 형성할 경우에는 상기 플레이트(11)를 제조하기 위한 몰딩 등을 수행할 때 상기 단열재(17)가 함께 몰딩되도록 한다. 아울러, 상기 플레이트(11)에 단열재(17)를 부착시킬 경우에는 용접, 접착 등을 수행하면 가능하다. 특히, 상기 플레이트(11)에 단열재(17)를 부착시킬 때에는 플레이트(11)와 단열재(17)가 접하는 부위를 충분하게 실링(sealing)시켜야 한다.

또한, 상기 플레이트(11)의 나머지 부분의 경우에는 플레이트(11)의 측면과 이면 뿐만 아니라 기판이 놓여져도 노출되는 부분 모두를 포함한다. 즉, 플레이 트(11)의 면적이 기판의 면적보다 클 경우에는 플레이트(11)의 전면 일부에도 언급한 단열재(17)를 설치해야 하는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 기판 파지 장치(100)의 부재로서 단열재(17)를 포함시킨다. 그러므로, 상기 플레이트(11)를 가열시키는 조건의 공정을 수행하여도 상기 단열재(17)가 기판이 놓여지는 부분을 제외한 플레이트(11)의 나머지 부분이 가열되는 것을 실질적으로 억제하고, 그 결과 플레이트(11)의 나머지 부분에 가열로 인하여 부산물이 흡착되는 것을 충분하게 감소시킬 수 있다.

특히, 언급한 본 발명의 실시예에서의 기판 파지 장치(100)를 고온 상태에서 기판 상에 박막을 적층하는 장치에 응용할 경우에는 보다 효과적이다. 그 이유는, 고온 상태에서 기판 상에 박막을 적층하는 공정을 수행할 경우 부산물이 보다 많이 생성되기 때문이다.

박막 적층 장치

이하, 언급한 기판 파지 장치를 포함하는 박막 적층 장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 적층 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 2는 반도체 집적 회로 제조 장치의 하나인 박막 적층 장치(200)로서 그 구조가 이하에서 언급한 박막 적층 장치(200)와 동일할 경우에는 패터닝을 위한 식각 장치, 전처리 또는 후처리를 위한 세정 장치 등에도 적용할 수 있다. 다만, 고 온 상태의 공정 조건에서 반도체 집적 회로 소자를 제조하기 위한 장치에 적용할 경우 보다 효율적이다.

상기 박막 적층 장치(200)는 챔버(21)와 기판 파지부(100)를 포함한다.

상기 챔버(21)는 박막을 적층할 때 그 내부가 공정 조건에 부합되게 조성되어야 한다. 즉, 온도 조건, 압력 조건 등이 설정된 공정 조건에 부합되게 조성되어야 하는 것이다. 이에, 상기 챔버(21)는 외부로부터 밀폐되는 구조를 갖고, 그 일측에 압력 조건을 조정하기 위한 진공 펌프(도시되지 않음) 등과 같은 부재가 연결되고, 또한 상기 박막 적층 장치(200)가 플라즈마를 사용할 경우에는 상기 챔버에(21) 플라즈마를 생성하기 위한 부재 등이 연결된다.

상기 기판 파지부(100)는 언급한 기판 파지 장치와 그 구성이 동일하기 때문에 이하에서는 구체적인 설명을 생략하기로 하고, 동일 부재에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

상기 기판 파지부(100)의 플레이트 상에 놓여지는 기판(23)의 예로서는 반도체 집적 회로의 제조를 위한 반도체 웨이퍼, 유리 기판 등을 들 수 있다. 아울러, 상기 기판(23)은 상기 플레이트(11) 상에 직접적으로 놓여질 수도 있고, 리프트 핀 등에 의해 상기 플레이트(11) 상부에 거치된 상태로 놓여질 수도 있다.

그리고, 상기 박막 적층 장치(200)는 플레이트(11)의 히터(13)에 의해 약 400℃ 이상이 제공되는 분위기를 갖는 조건을 요구하는 공정에 적용할 경우 보다 효과적이다. 이는, 약 400℃ 이상이 제공되는 분위기를 갖는 조건에서 기판(23) 상에 박막을 적층할 경우 보다 많은 부산물이 생성되기 때문이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 박막 적층 장치(200)는 기판 파지부(100)에 단열재(17)를 설치함으로써 기판 파지부(100) 자체가 가열되는 것을 충분하게 억제할 수 있을 뿐만 아니라 챔버(21) 내벽으로 고온 상태가 제공되는 것도 충분하게 억제할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 기판 파지 장치와 이를 포함하는 박막 적층 장치에는 단열재를 설치함으로써 불필요한 부분이 가열되거나 불필요한 부분으로 고온 상태가 제공되는 것을 충분하게 억제할 수 있다.

이에, 본 발명의 기판 파지 장치와 이를 포함하는 박막 적층 장치를 사용할 경우에는 챔버 내벽과 플레이트의 이면 등에 부산물이 흡착되는 상황을 충분하게 감소시킬 수 있고, 그 결과 파티클의 발생으로 인한 불량을 감소시킴에 따라 공정 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 부산물의 흡착을 감소시킴에 따라 부산물의 제거를 위한 유지 보수에 대한 주기를 연장시킬 수 있기 때문에 이로 인한 공정 생산성의 저하를 막을 수 있다. 아울러, 챔버 자체에 가해는 열화를 억제시킴에 따라 챔버를 포함하는 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 기판 파지 장치와 이를 포함하는 박막 적층 장치를 사용할 경우에는 단열재가 플레이트를 보온하는 역할을 가질 수 있기 때문에 고온 상태의 제공을 위한 히터의 효율성을 향상까지도 기대할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 그 상부에는 박막이 적층될 기판이 놓여지고, 그리고 상기 기판 상에 박막을 적층할 때 가열에 의해 고온 상태를 제공하는 히터를 포함하는 플레이트; 및

   상기 기판이 놓여지는 부분을 제외한 플레이트 나머지 부분을 충분하게 덮을 수 있도록 설치되고, 상기 히터에 의해 고온 상태가 제공될 때 상기 플레이트의 나머지 부분이 가열되는 것을 실질적으로 억제하는 단열재를 포함하는 기판 파지 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 플레이트 이면을 지지하는 지지부를 더 포함하고, 상기 지지부에도 상기 단열재가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 단열재는 상기 플레이트에 일체로 형성되거나 또는 상기 플레이트에 부착시키는 것을 특징으로 하는 기판 파지 장치.
4. 챔버; 및

   상기 챔버 내부에 위치하고, 그 상부에는 박막이 적층될 기판이 놓여지고, 그리고 상기 기판 상에 박막을 적층할 때 가열에 의해 고온 상태를 제공하는 히터를 포함하는 플레이트와, 상기 기판이 놓여지는 부분을 제외한 플레이트 나머지 부분을 충분하게 덮을 수 있도록 설치되고, 상기 히터에 의해 고온 상태가 제공될 때 상기 플레이트의 나머지 부분이 가열되는 것을 실질적으로 억제하는 단열재를 구비하는 기판 파지부를 포함하는 박막 적층 장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 히터에 의해 제공되는 고온 상태는 400℃ 이상인 것을 특징으로 하는 박막 적층 장치.

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