KR20080058568A - 리프트 핀 및 이를 갖는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20080058568A
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Abstract

리프트 핀은 반응 가스를 이용해서 가공될 대상체가 안치되는 척에 형성된 통로를 따라 승강하는 로드부, 및 상기 로드부의 상단에 형성되어 상기 대상체와 접촉하고 상기 통로 내부로 상기 반응 가스의 유입을 차단하도록 상기 통로의 상단을 차폐하는 형상을 갖는 헤드부를 포함한다. 따라서, 리프트 핀의 헤드부가 척의 통로 상단을 차단하게 됨으로써, 반응 가스가 통로 내로 유입되는 것이 방지된다.

Description

리프트 핀, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이 장치를 이용한 기판 처리 방법{LIFT PIN, APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE HAVING THE LIFT PIN, AND METHOD OF PROCESSING A SUBSTRATE USING THE APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ 부위를 확대해서 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 8의 장치를 이용해서 기판을 처리하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 로드부 120 : 헤드부
210 : 척 216 : 통로
본 발명은 리프트 핀 및 이를 갖는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 기판을 정전정전척에 안치시키기 위해 반도체 기판을 승강시키는 리프트 핀, 및 이러한 리프트 핀을 갖는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치는 증착 공정, 포토 공정, 식각 공정, 확산 공정 등을 통하여 제조된다. 증착 공정은 스퍼터링(sputtering) 공정, 전기 도금(elelctro-plating) 공정, 증기(evaporating) 공정, 화학기상증착(Chemica Vapor Deposition:CVD) 공정, 분자빔 에피탁시(molecule beam epitaxy) 공정, 원자층 증착(Atomic Layer Deposition:ALD) 공정 등을 포함한다.
화학기상증착 공정은 우수한 특성을 갖는 막을 형성할 수 있기 때문에, 막 형성을 위한 공정으로서 주로 사용되고 있다. 화학기상증착 공정은 Low Pressure CVD(LPCVD) 공정, Atmospheric Pressure CVD(APCVD) 공정, Low Temperature CVD(LTCVD) 공정, Plasma Enhanced CVD(PECVD) 공정 등으로 분류할 수 있다.
CVD 공정을 수행하기 위한 종래의 CVD 장치는 반도체 기판이 반입되는 챔버, 챔버 내의 하부에 배치되고 반도체 기판이 안치되는 정전척(Electrostatic Chuck:ESC), 정전척의 상부에 배치되어 반응 가스를 반도체 기판 상으로 제공하는 샤워 헤드, 및 정전척에 수직 방향을 따라 형성된 통로 내에 삽입되어 반도체 기판을 승강시키는 리프트 핀(lift pin)을 포함한다. 한편, 종래의 CVD 장치의 한 예가 한국공개특허공보 제2005-42965호에 개시되어 있다.
종래의 리프트 핀은 정전척의 통로를 따라 승강할 수 있도록 통로보다 약간 짧은 직경을 갖는다. 특히, 종래의 리프트 핀의 직경은 일정하다. 따라서, 리프트 핀과 통로의 내벽 사이에 미세한 틈새가 형성된다. 이로 인하여, 반응 가스를 이용한 증착 공정 중에, 반응 가스가 틈새를 통해서 통로 내로 유입된다. 통로 내로 유입된 반응 가스는 플라즈마로 전환되어, 통로 내벽에 원하지 않는 막이 형성될 수 있다.
통로 내벽에 형성된 원하지 않는 막은 증착 공정 중에 반도체 기판에 치명적인 악영향을 끼치는 파티클로 작용하게 된다. 심지어, 원하지 않는 막이 통로 내벽에 계속적으로 형성될 경우, 통로의 직경이 줄어들어서 리프트 핀의 승강 동작에도 지장을 주게 될 수 있다.
본 발명은 척의 통로 내로 반응 가스의 유입을 차단할 수 있는 리프트 핀을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기된 리프트 핀을 갖는 화학기상증착 장치를 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 리프트 핀은 반응 가스를 이용해서 가공될 대상체가 안치되는 척에 형성된 통로를 따라 승강하는 로드부, 및 상기 로드부의 상단에 형성되어 상기 대상체와 접촉하고 상기 통로 내부로 상기 반응 가스의 유입을 차단하도록 상기 통로의 상단을 차폐하는 형상을 갖는 헤드부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 헤드부는 상기 통로의 상단 주변을 이 루는 상기 척의 표면에 맞대어지는 밑면을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 척에는 상기 통로의 상단과 연통되어 상기 헤드부를 수용하는 수용홈이 형성되고, 상기 헤드부는 상기 수용홈의 내면과 이격된 측면을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 척에는 상기 통로의 상단과 연통되어 상기 헤드부를 수용하는 수용홈이 형성되고, 상기 헤드부는 상기 수용홈의 내면에 밀착되는 측면을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 헤드부는 아치형의 단면, 삼각형의 단면, 직사각형의 단면, 사다리꼴의 단면 또는 깔대기형의 단면 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 기판 처리 장치는 기판이 반입되는 챔버, 상기 챔버 내에 배치되어 상기 기판이 안치되고, 수직 방향을 따라 통로가 형성된 척; 상기 척의 상부에 배치되어 상기 기판 상으로 반응 가스를 제공하는 샤워 헤드; 및 상기 척의 통로 내에 승강 가능하게 배치되어, 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀을 포함하고, 상기 리프트 핀은 상기 통로를 따라 승강하는 로드부, 및 상기 로드부의 상단에 형성되어 상기 통로 내부로 상기 반응 가스의 유입을 차단하도록 상기 통로의 상단을 차폐하는 형상을 갖는 헤드부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 척은 상기 헤드부를 수용하는 수용홈을 가질 수 있다. 상기 수용홈의 깊이는 상기 헤드부의 두께와 동일하거나 또는 상기 두께보다 깊을 수 있다. 또한, 상기 수용홈은 상기 헤드부의 측면과 맞대어지거나 이격된 내면을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 기판 처리 방법은, 챔버 내로 기판을 반입시키는 단계; 척의 통로를 따라 승강하는 리프트 핀을 이용해서 상기 기판을 상기 척 상에 안치시키는 단계; 상기 리프트 핀의 헤드부로 상기 척의 통로를 차단하는 단계; 상기 챔버 내로 도입된 반응 가스를 이용해서 상기 기판을 처리하는 단계; 및 상기 처리 단계 중에 발생된 반응 부산물을 상기 챔버로부터 배출시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 처리 단계는 상기 챔버 내로 상기 반응 가스를 도입하는 단계; 및 상기 반응 가스로부터 플라즈마를 발생시켜서, 상기 기판 상에 막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 처리 방법은 상기 리프트 핀을 이용해서 상기 반도체 기판을 상기 척으로부터 상승시키는 단계; 및 상기 반도체 기판을 상기 챔버로부터 반출시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 리프트 핀의 헤드부가 척의 통로 상단을 차단하게 됨으로써, 반응 가스가 통로 내로 유입되는 것이 방지된다. 따라서, 통로 내벽에 원하지 않는 막이 형성되는 것을 근원적으로 방지할 수가 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능 적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ 부위를 확대해서 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 리프트 핀(100)은 로드부(110) 및 헤드부(120)를 포함한다.
로드부(110)는 척(210)에 수직 방향을 따라 형성된 통로(216)에 승강 가능하게 삽입된다. 따라서, 로드부(110)는 통로(216)보다 약간 짧은 직경을 갖는다. 또한, 로드부(110)의 직경은 일정하다. 그러므로, 로드부(110)는 긴 원통 형상을 갖는다.
헤드부(120)는 로드부(110) 상에 형성된다. 헤드부(120)는 척(210) 상에 대상물, 예를 들면, 반도체 기판을 안치시키거나, 또는 반도체 기판을 척(210)으로부터 상승시킨다. 따라서, 헤드부(120)는 반도체 기판의 밑면과 접촉한다. 여기서, 헤드부(120)로 인해서 반도체 기판의 밑면에 얼룩과 같은 결함이 발생되는 것을 방지하기 위해서, 헤드부(120)와 반도체 기판 간의 접촉 면적은 최대한 줄이는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따르면, 헤드부(120)는 대략 아치형의 단면을 갖는다. 특히, 아치형의 헤드부(120)는 통로(216)의 상단을 차단시킬 정도의 크기를 갖는다. 구체적으로, 아치형 헤드부(120)의 밑면은 통로(216)의 상단 면적보다 넓은 면적을 갖는다. 따라서, 아치형 헤드부(120)는 통로(216)의 상단을 차단하여, 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위해 사용되는 반응 가스가 통로(216) 내로 유입되는 것을 방지한다.
또한, 척(210)의 표면에는 아치형 헤드부(120)를 수용하는 수용홈(217)이 형성된다. 수용홈(217)은 통로(216)의 상단과 연통된다. 여기서, 반도체 기판은 척(210)의 표면에 안치되어야 하므로, 아치형 헤드부(120)는 척(210)의 표면보다 돌출되지 않아야 할 것이 요구된다. 따라서, 수용홈(217)은 아치형 헤드부(120)의 두께보다 얕거나 또는 적어도 두께와 실질적으로 동일한 깊이를 갖는다. 본 실시예에서, 수용홈(217)은 대략 직사각형의 단면을 갖는다. 또한, 아치형 헤드부(120)는 직사각형 수용홈(217)의 내면으로부터 이격된 외측면을 갖는다. 즉, 직사각형 수용홈(217)은 아치형 헤드부(120)의 밑면보다 넓은 폭을 갖는다.
한편, 통로(216)의 하단과 연통된 공간(218)이 척(210)의 하부에 형성된다. 상기 공간(218)에는 리프트 핀(100)의 하단, 즉 로드부(110)의 하단을 지지하는 홀더(미도시)가 수용된다. 상기 공간(218)의 내벽에 반응 가스에 의한 원하지 않는 막이 형성되는 경우가 많은데, 본 실시예에 따르면, 헤드부(120)가 통로(216)의 상단을 차단하므로, 반응 가스가 통로(216)를 통해서 공간(218) 내로 유입되는 것이 방지된다. 결과적으로, 원하지 않는 막이 통로(216)와 공간(218)의 내벽에 형성되는 것이 방지된다.
본 실시예에 따르면, 리프트 핀(100)의 헤드부(120)가 통로(216)의 상단을 차단하므로, 반응 가스가 통로(216) 내로 유입되는 것이 방지된다. 따라서, 통로(216) 내로 유입된 반응 가스로 인해서, 원하지 않는 막이 통로(216)와 공간(218)의 내벽에 형성되는 것이 방지된다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도이다.
본 실시예에 따른 리프트 핀(100a)은 헤드부의 형상을 제외하고는 실시예 1에 따른 리프트 핀(100)과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동 일한 구성요소들을 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 리프트 핀(100a)의 헤드부(120a)는 사다리꼴 형상의 단면을 갖는다. 사다리꼴 헤드부(120a)는 통로(216)의 상단을 차단시킬 정도의 면적의 밑면을 갖는다. 따라서, 사다리꼴 헤드부(120a)는 상변보다 하변이 긴 정사다리꼴 형상을 갖는다. 즉, 사다리꼴 헤드부(120a)는 통로(216)의 상단폭보다 넓은 폭을 갖는다.
또한, 사다리꼴 헤드부(120a)는 직사각형 수용홈(217)에 승강 가능하게 수용된다. 특히, 사다리꼴 헤드부(120a)의 외측면이 직사각형 수용홈(217)의 내측면으로부터 이격되도록, 사다리꼴 헤드부(120a)는 직사각형 수용홈(217)의 밑면보다 좁은 폭을 갖는다.
실시예 3
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도이다.
본 실시예에 따른 리프트 핀(100b)은 헤드부의 형상을 제외하고는 실시예 1에 따른 리프트 핀(100)과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들을 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 리프트 핀(100b)의 헤드부(120b)는 삼각형의 단면을 갖는다. 삼각형 헤드부(120b)는 통로(216)의 상단을 차단시킬 정도의 면적의 밑면을 갖는다. 즉, 삼각형 헤드부(120b)는 통로(216)의 상단폭보다 넓은 폭을 갖는다.
또한, 삼각형 헤드부(120b)는 직사각형 수용홈(217)에 승강 가능하게 수용된다. 특히, 삼각형 헤드부(120b)의 외측면이 직사각형 수용홈(217)의 내측면으로부터 이격되도록, 삼각형 헤드부(120b)는 직사각형 수용홈(217)의 밑면보다 좁은 폭을 갖는다.
실시예 4
도 5 및 도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도들이다.
본 실시예에 따른 리프트 핀(100c)은 헤드부의 형상을 제외하고는 실시예 1에 따른 리프트 핀(100)과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들을 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 리프트 핀(100c)의 헤드부(120c)는 직사각형의 단면을 갖는다. 직사각형 헤드부(120c)는 통로(216)의 상단을 차단시킬 정도의 면적의 밑면을 갖는다. 즉, 직사각형 헤드부(120c)는 통로(216)의 상단폭보다 넓은 폭을 갖는다.
또한, 직사각형 헤드부(120c)는 직사각형 수용홈(217)에 승강 가능하게 수용된다. 특히, 직사각형 헤드부(120c)의 외측면이 직사각형 수용홈(217)의 내측면으 로부터 이격되도록, 직사각형 헤드부(120c)는 직사각형 수용홈(217)의 밑면보다 좁은 폭을 갖는다.
다른 방안으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 직사각형 헤드부(120c)는 직사각형 수용홈(217c)의 내측면에 밀착되는 외측면을 가질 수 있다. 즉, 직사각형 수용홈(217c)은 승강되는 직사각형 헤드부(120c)와 간섭되지 않을 정도로 직사각형 헤드부(120c)보다 매우 약간 큰 폭을 갖는다. 직사각형 수용홈(217c)과 직사각형 헤드부(120c)가 밀착되므로, 통로(216) 내로 반응 가스의 유입을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
실시예 5
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 리프트 핀을 나타낸 단면도들이다.
본 실시예에 따른 리프트 핀(100d)은 헤드부의 형상을 제외하고는 실시예 1에 따른 리프트 핀(100)과 실질적으로 동일한 구성요소들을 포함한다. 따라서, 동일한 구성요소들을 동일한 참조부호들로 나타내고, 또한 동일한 구성요소들에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 리프트 핀(100d)의 헤드부(120d)는 깔때기형의 단면을 갖는다. 깔때기형 헤드부(120d)는 통로(216)의 상단을 차단시킬 정도의 면적의 밑면을 갖는다. 즉, 깔때기형 헤드부(120d)는 통로(216)의 상단폭보다 넓은 폭을 갖는다.
또한, 깔때기형 헤드부(120d)는 깔때기형 수용홈(217d)에 승강 가능하게 수 용된다. 깔때기형 헤드부(120d)는 깔때기형 수용홈(217d)의 내측면에 밀착되는 외측면을 갖는다. 즉, 깔때기형 수용홈(217d)은 승강되는 깔때기형 헤드부(120d)와 간섭되지 않을 정도로 깔때기형 헤드부(120d)보다 매우 약간 큰 폭을 갖는다. 깔때기형 수용홈(217c)과 깔때기형 헤드부(120c)가 밀착되므로, 통로(216) 내로 반응 가스의 유입을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
실시예 6
도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)는 챔버(230), 척(210), 샤워 헤드(220) 및 리프트 핀(100)을 포함한다. 여기서, 본 실시예에서는, 반응 가스를 이용해서 반도체 기판 상에 막을 형성하는 화학기상증착 장치를 기판 처리 장치(200)의 한 예로 들어서 설명한다. 물론, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)가 화학기상증착 장치로 국한되지 않는다.
챔버(230)는 반도체 기판이 반입되는 내부 공간을 갖는다. 반응 가스가 유입되는 유입구(240)가 챔버(230)의 상부에 형성된다. 증착 반응 후 발생되는 반응 부산물을 배출하기 위한 배기구(미도시)가 챔버(230)의 하부에 형성된다.
척(210)은 챔버(230)의 내부 공간 하부에 배치된다. 척(210)은 정전기를 이용해서 반도체 기판을 지지하는 정전척을 포함할 수 있다. 척(210)은 반도체 기판이 안치되는 표면을 갖는 플레이트(212), 및 플레이트(212)의 밑면에 설치되어 반도체 기판을 가열하기 위한 히터(214)를 포함한다. 전원(미도시)이 플레이트(212) 에 연결될 수 있다. 따라서, 플레이트(212)는 반응 가스로부터 플라즈마를 발생시키기 위한 하부 전극 역할을 한다. 여기서, 척(210)은 실시예 1의 척과 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소들을 동일한 참조부호들로 나타내면서 반복 설명은 생략한다. 또한, 실시예 2 내지 5에서 설명한 척들이 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)에 적용될 수도 있다.
리프트 핀(100)이 척(210)의 통로(216)에 승강 가능하게 삽입된다. 여기서, 리프트 핀(100)은 실시예 1의 리프트 핀과 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소들을 동일한 참조부호들로 나타내면서 반복 설명은 생략한다. 또한, 실시예 2 내지 5에 따른 리프트 핀들이 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)에 적용될 수도 있다.
샤워 헤드(220)는 척(210)의 상부에 배치된다. 샤워 헤드(220)는 유입구(240)와 연통되어, 반응 가스를 척(210) 상의 반도체 기판으로 균일하게 제공하는 역할을 한다. 또한, 샤워 헤드(220)에는 전원(미도시)이 연결되어, 샤워 헤드(220)는 하부 전극과 함께 플라즈마를 발생시키기 위한 상부 전극 역할을 한다.
도 9는 도 8의 기판 처리 장치를 이용해서 기판을 처리하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 S310에서, 반도체 기판을 로봇 암과 같은 이송 유닛을 이용해서 챔버(230) 내로 반입시킨다.
단계 S320에서, 리프트 핀(100)이 상승하여, 반도체 기판을 리프트 핀(100)의 헤드부(120) 상에 안치시킨다.
단계 S330에서, 리프트 핀(100)은 하강하여, 반도체 기판을 척(210) 상에 안치시킨다.
단계 S340에서, 헤드부(120)는 수용홈(217) 내에 수용되어서, 통로(216)의 상단을 차단한다.
단계 S350에서, 반응 가스를 유입구를 통해서 챔버(230) 내로 도입시킨다. 유입된 반응 가스는 반응 가스는 샤워 헤드(220)를 통하여 챔버(230) 내에 균일하게 분포된다.
단계 S360에서, 샤워 헤드(220)와 척(210)에 전압을 인가하여, 반응 가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 플라즈마는 반도체 기판 상으로 제공되어, 반도체 기판 상에 막이 형성된다. 이러한 증착 공정 중에, 헤드부(120)는 통로(216)의 상단을 차단하고 있다. 따라서, 반응 가스나 반응 부산물이 통로(216) 내로 유입되는 것이 방지된다.
단계 S370에서, 증착 공정이 완료되면, 반응 부산물을 배기구를 통해서 챔버(230)의 외부로 배출시킨다.
단계 S380에서, 배기 동작이 완료된 후, 리프트 핀(100)을 상승시켜서 반도체 기판을 척(210)으로부터 상승시킨다. 여기서, 반응 부산물은 대부분 배기구를 통해서 챔버(230)로부터 배출되었으므로, 헤드부(120)가 통로(216)의 상단을 개방하더라도, 통로(216) 내로 유입되는 반응 부산물의 양은 미미할 것이다.
단계 S390에서, 이송 유닛이 반도체 기판을 챔버(230)로부터 반출시킨다.
한편, 본 실시예들에서는, 본 발명에 따른 리프트 핀이 반도체 기판 제조용 정전척에 사용되는 것으로 예시하였으나, 본 발명의 리프트 핀은 반도체 기판 뿐만 아니라 액정표시장치용 기판과 같은 다른 대상체가 안치되는 설비에도 적용될 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 리프트 핀의 헤드부가 척의 통로 상단을 차단하게 됨으로써, 반응 가스가 통로 내로 유입되는 것이 방지된다. 따라서, 통로 내벽에 원하지 않는 막이 형성되는 것을 근원적으로 방지할 수가 있다. 결과적으로, 반도체 기판에 치명적인 악영향을 미치는 파티클 발생을 억제시킬 수가 있다. 또한, 척의 통로를 세정하기 위한 주기가 늘어나게 되므로, 세정 공정에 대한 비용도 절감하면서 척의 수명도 연장시킬 수가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 반응 가스를 이용해서 가공될 대상체가 안치되는 척에 형성된 통로를 따라 승강하는 로드부; 및
    상기 로드부의 상단에 형성되어 상기 대상체와 접촉하고, 상기 통로 내부로 상기 반응 가스의 유입을 차단하도록 상기 통로의 상단을 차폐하는 형상을 갖는 헤드부를 포함하는 리프트 핀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드부는 상기 통로의 상단 주변을 이루는 상기 척의 표면에 맞대어지는 밑면을 갖는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 척에는 상기 통로의 상단과 연통되어 상기 헤드부를 수용하는 수용홈이 형성되고, 상기 헤드부는 상기 수용홈의 내면과 이격된 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 척에는 상기 통로의 상단과 연통되어 상기 헤드부를 수용하는 수용홈이 형성되고, 상기 헤드부는 상기 수용홈의 내면에 밀착되는 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드부는 아치형의 단면, 삼각형의 단면, 직사각형 의 단면, 사다리꼴의 단면 또는 깔대기형의 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 리프트 핀.
  6. 기판이 반입되는 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되어 상기 기판이 안치되고, 수직 방향을 따라 통로가 형성된 척;
    상기 척의 상부에 배치되어 상기 기판 상으로 반응 가스를 제공하는 샤워 헤드; 및
    상기 척의 통로 내에 승강 가능하게 배치되어, 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀을 포함하고,
    상기 리프트 핀은 상기 통로를 따라 승강하는 로드부, 및 상기 로드부의 상단에 형성되어 상기 통로 내부로 상기 반응 가스의 유입을 차단하도록 상기 통로의 상단을 차폐하는 형상을 갖는 헤드부를 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 척은 상기 헤드부를 수용하는 수용홈을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 수용홈의 깊이는 상기 헤드부의 두께와 동일하거나 또는 상기 두께보다 깊은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 수용홈은 상기 헤드부의 측면과 맞대어지는 내면을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 수용홈은 상기 헤드부의 측면으로부터 이격된 내면을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 척은 정전척을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 챔버는 화학기상증착용 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 챔버 내로 기판을 반입시키는 단계;
    척의 통로를 따라 승강하는 리프트 핀을 이용해서 상기 기판을 상기 척 상에 안치시키는 단계;
    상기 리프트 핀의 헤드부로 상기 척의 통로를 차단하는 단계; 및
    상기 챔버 내로 도입된 반응 가스를 이용해서 상기 기판을 처리하는 단계; 및
    상기 처리 단계 중에 발생된 반응 부산물을 상기 챔버로부터 배출시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 처리 단계는
    상기 챔버 내로 상기 반응 가스를 도입하는 단계; 및
    상기 반응 가스로부터 플라즈마를 발생시켜서, 상기 기판 상에 막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 리프트 핀을 이용해서 상기 반도체 기판을 상기 척으로부터 상승시키는 단계; 및
    상기 반도체 기판을 상기 챔버로부터 반출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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