KR20090036722A - 기판 지지대 및 이를 구비하는 박막 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 박막 증착 장치는 챔버와, 상기 챔버 내의 상부에 마련되어 반응 가스를 분사하는 가스 분사부와, 상기 가스 분사부의 하부에 마련되어 기판이 안착되는 기판 지지대를 포함하고, 상기 기판 지지대는 플레이트와, 플레이트와 기판 사이에 마련된 지지부재로 구성되고, 상기 지지부재는 플레이트의 상부면과 이격 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성은 기판 지지대의 형상을 변경함으로써, 기판에 제공되는 온도를 제어할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기판을 균일한 온도로 제어함으로써, 기판의 전면에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.
증착, 챔버, 반도체 소자, 기판 지지대, 가스 분사부

Description

기판 지지대 및 이를 구비하는 박막 증착 장치{SUBSTRATE SUPPORTING PLATE AND APPARATUS FOR DEPOSITING THIN FILM HAVING THE SAME}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 균일한 박막을 형성시키기 위한 기판 지지대 및 이를 구비하는 박막 증착 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 평판 표시 장치(FPD; Flat Panel Display)는 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판(이하에서는 "기판" 이라 칭함) 상에 박막을 형성하고 이를 패터닝하는 공정을 반복 수행함으로써 제조할 수 있다.
상기 반도체 제조 공정 중 박막 증착 공정은 기판에 원하는 막을 원하는 두께로 증착하는 공정을 말하고, 이러한 증착 장치는 챔버와, 기판이 안착되는 기판 지지대와, 상기 기판을 향해 반응 가스를 분사하는 가스 분사부를 구비한다. 여기서, 기판 지지대에는 기판을 소정 온도로 가열하기 위한 히터가 내장된다. 박막 증착 공정이 시작되면, 기판은 기판 지지대에 의해 소정 온도로 가열되고, 소정 온도로 가열된 상태에서 반응 가스를 기판의 상부면에 분사함으로써 공정이 진행된다.
종래의 기판 지지대는 기판의 전면에 증착되는 증착 물질의 증착 균일도를 향상시키기 위해 기판 지지대 상부면의 중심 영역에 홈을 형성하고, 홈에 기판을 안착시킨 상태에서 기판에 소정 온도를 가하여 공정을 진행하거나, 기판 지지대의 상부면에 돌출부를 형성하고, 돌출부의 상부에 기판의 가장자리를 안착시킨 상태에서 기판에 소정 온도를 가하여 공정을 진행한다.
하지만, 기판 지지대의 상부면에 형성된 홈에 기판을 안착시킨 후 공정을 진행할 경우, 기판의 중심부와 가장자리의 열 방출 면적 차이에 의해 기판의 중심부의 온도는 기판의 가장자리의 온도보다 높게 나타나고, 이에 의해 기판의 중심부에 형성되는 박막의 두께가 두껍게 형성되어 기판 전면에 균일한 두께를 가지는 박막을 증착하기 어려운 문제점이 발생된다.
또한, 기판 지지대의 상부면에 형성된 돌출부에 기판의 가장자리를 안착시킨 후 공정을 진행할 경우, 기판의 중심부는 기판 지지대와 소정 간격 이격되고, 기판의 가장자리 하부면은 기판 지지대의 상부면과 맞닿아 있기 때문에 기판 지지대에서 발생된 열이 기판에 전달되는 방법적인 차이에 의해 기판의 중심부와 기판의 가장자리에 많은 양이 전달되고, 이는 기판의 중심부 및 가장자리의 온도는 높아지고, 상대적으로 기판의 중심부와 가장자리 사이의 영역의 온도는 기판의 중심부 및 가장자리보다 낮게 나타난다. 따라서, 기판의 중심부와 가장자리 영역에 형성되는 박막의 두께는 기판의 중심부와 가장자리 영역의 사이에 형성되는 박막의 두께보다 두꺼워지기 때문에, 기판 전면에 균일한 두께를 가지는 박막을 증착하기 어려운 문제점을 야기시킨다. 특히, 폴리실리콘(Poly-Si)과 같이 박막의 두께가 온도에 크게 영향을 받는 물질의 경우에는 기판에 균일한 박막을 형성시키기는 더욱 어렵다.
또한, 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 기판 지지대 내부에 기판의 중심 영역과 가장자리 영역의 온도를 조절하기 위해 다수의 히터를 구비하지만, 이는 다수의 히터에 부수적인 부품이 연결되기 때문에 장비의 복잡성과 제조비용의 상승 등의 문제점을 야기시킨다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 기판에 균일한 온도를 제공하기 위한 기판 지지대 및 이를 구비하는 박막 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판에 균일한 박막을 형성시키기 위한 기판 지지대 및 이를 구비하는 박막 증착 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반응 공간을 형성하는 챔버의 내부에 위치하여 기판을 지지하는 기판 지지대에 있어서, 플레이트와, 상기 플레이트의 상부에 마련되어 기판을 플레이트와 이격시키는 지지부재와, 상기 지지부재의 하부면에 대응되어 플레이트의 상면에 오목하게 형성된 홈을 포함한다.
상기 지지부재는 플레이트의 상부면으로부터 돌출 형성된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 플레이트의 상부면과 평행하도록 연장 형성된 평면부를 포함하고, 홈은 평면부와 이격 형성된 것이 바람직하다.
상기 지지부재는 플레이트의 상부면에 안착되고, 플레이트의 수평면과 수직한 방향으로 형성된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 플레이트의 상부면과 평행하도록 연장 형성된 평면부를 포함하고, 홈은 수직부와 이격 형성된 것이 바람직하다.
상기 평면부의 상부면에는 평면부로부터 수직으로 돌출 형성된 제 2 수직부 가 형성된 것이 바람직하다.
상기 지지부재의 상면에는 기판의 이탈을 방지하기 위한 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 지지부재와 홈이 형성된 플레이트의 상부면의 거리는 0.3 내지 20mm인 것이 바람직하다.
상기 지지부재는 링 형상인 것이 바람직하다.
상기 홈은 환형 형상으로 형성되고, 홈과 지지부재는 동일한 중심점을 가지는 것이 바람직하다.
상기 플레이트의 내부에는 가열 부재가 마련된 것이 바람직하다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 박막 증착 장치는 챔버와, 상기 챔버 내의 상부에 마련되어 반응 가스를 분사하는 가스 분사부와, 상기 가스 분사부의 하부에 마련되어 기판이 안착되는 기판 지지대를 포함하고, 상기 기판 지지대는 내측으로 소정의 홈이 형성된 플레이트와, 플레이트로부터 기판을 이격시키는 지지부재로 구성되고, 상기 지지부재는 홈의 상부면과 이격 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기판 지지대의 형상을 변경함으로써, 기판에 제공되는 온도를 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 히터를 구비하더라도 기판에 균일한 온도를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기판을 균일한 온도로 제어함으로써, 기판의 전면에 균일한 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대가 구비된 박막 증착 장치를 나타낸 개략 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대를 나타낸 사시도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 지지대가 구비된 박막 증착 장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 하부에 마련되어 기판(S)이 안착되는 지지부재(220)가 구비된 기판 지지대(200)와, 상기 기판 지지대(200)의 상부에 마련되어 기판(S)의 상부면에 반응 가스를 분사하는 가스 분사부(400)를 포함한다.
챔버(100)는 원통형 또는 사각 박스 형상으로 형성되고, 내부에는 기판(S)을 처리할 수 있도록 소정 공간이 마련된다. 챔버(100)의 형상은 한정되지 않으며, 기판(S)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 챔버(100)의 일측벽에는 기판(S)이 인입 및 인출되는 기판 출입구(110)가 형성되며, 챔 버(100)의 하부면에는 챔버(100) 내의 가스를 배기하기 위한 배기 장치(120)가 마련된다. 상기에서는 챔버(100)를 일체형으로 설명하였지만, 챔버를 상부가 개방된 하부 챔버와, 상기 하부 챔버의 상부를 덮는 챔버 리드로 분리하여 구성할 수 있음은 물론이다.
기판 지지대(200)는 챔버(100) 내의 하부에 마련되고, 챔버(100) 내로 인입된 기판(S)을 안착시키는 역할을 한다. 통상적으로 기판 지지대(200)의 형상은 기판(S)의 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 기판 지지대(200)의 하부에는 기판 지지대(200)를 승하강 또는 회전시키기 위한 구동 부재(300)가 연결된다. 또한, 챔버(100) 내로 인입되는 기판(S)을 지지하기 위해 기판 지지대(200)의 내부에는 리프트 핀(미도시)이 이동할 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다. 또한, 기판 지지대(200)의 내부에는 기판 지지대(200)에 안착된 기판(S)을 소정 온도로 가열하기 위한 가열 부재(230)가 설치되고, 이러한 가열 부재(230)로는 예를 들어, 저항 발열식 히터가 사용된다.
기판 지지대(200)의 상부면에는 기판(S)의 하부면 가장자리 영역을 지지하기 위한 지지부재(220)가 형성되어 있으며, 지지부재(220)는 기판(S)의 하부면이 기판 지지대(200)의 상부면과 소정 간격 이격되도록 기판(S)의 하부면 가장자리 영역을 지지한다. 즉, 지지부재(220)는 기판(S)을 기판 지지대와 소정 간격 이격된 상태로 배치시켜 기판(S)에 열전달 효율을 높도록 도와주는 역할을 한다. 여기서, 기판 지지대(200)와 기판(S)과의 거리는 어느 곳에서나 동일하며, 이에 의해 가열 부재(230)와 기판(S) 사이의 거리도 어느 곳에서나 동일한 것이 바람직하다. 상기 지 지부재(220)가 형성된 기판 지지대(200)에 대해서는 이후 도면을 통해 상세히 설명한다.
가스 분사부(400)는 챔버(100) 내의 상부에 마련되어 있으며, 기판(S)의 상부에서 기판(S)을 향해 반응 가스를 공급하는 역할을 한다. 가스 분사부(400)는 중심축(410)과, 중심축(410)을 중심으로 방사상으로 배열되어 하부에 다수의 분사홀(422)이 형성된 분사부(420)로 구성된다. 중심축(410)은 챔버(100) 상부 하부면에 연결되어 중심축(410)에 연결된 다수의 분사부(420)를 승하강 및 회전시키는 역할을 하고, 분사부(420)는 가스 분사부(400)로 인입된 반응 가스를 기판(S)을 향해 분사시키는 역할을 한다. 또한, 도시되지는 않았지만, 중심축(410)의 상부에는 가스 공급원(미도시)이 연결되어 있으며, 가스 공급원으로부터 공급된 반응 가스는 가스 분사부(400)의 중심축(410)과 분사부(420)의 하부에 형성된 분사홀(422)을 거쳐 기판(S)을 향하여 분사하게 된다.
상기에서는 인젝터 방식의 가스 분사부(400)에 대해서 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 샤워 헤드 방식의 가스 분사부를 사용할 수 있으며, 반응 가스를 챔버 내에 제공할 수 있는 가스 분사부는 어떠한 구성이라도 적용이 가능함은 물론이다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대(200)는 상부면에 소정의 홈(212)이 형성된 플레이트(210)와, 상기 플레이트(210)의 상부면에 형성되어 기판(S)을 안착시키는 지지부재(220)를 포함한다.
플레이트(210)는 기판(S)의 형상에 대응되는 형상인 원형의 판 형상으로 형 성되고, 플레이트(210)의 상부면에는 플레이트(210)의 내측을 따라 폐곡선을 이루는 소정의 홈(212)이 형성된다. 여기서, 플레이트(210)의 내부에는 플레이트(210)에 소정 온도를 가지는 열을 제공하기 위한 가열 부재(230) 예를 들어 히터가 마련된다. 또한, 플레이트(210)에는 상하 관통 형성된 관통홀(270)이 다수개 형성되어 있으며, 관통홀(270)을 통해 리프트 핀(미도시)이 이동할 수 있다. 물론, 상기 관통홀(270)은 플레이트(210)의 내부에 형성된 가열 부재(230)와 간섭되지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.
지지부재(220)는 플레이트(210)의 상부면에 링 형상으로 형성되고, 플레이트(210)의 상부면으로부터 상부로 돌출 형성된 수직부(222)와, 상기 수직부(222)의 끝단으로부터 플레이트(210)의 내측 방향으로 연장 형성된 평면부(224)를 포함한다. 수직부(222)는 플레이트(210)의 상부면에 폐곡선을 이루도록 형성되며, 평면부(224)는 수직부(222)의 상부 끝단으로부터 플레이트(210)의 상부면과 평행하도록 플레이트(210)의 중심부를 향해 소정 거리 돌출되도록 형성된다.
평면부(224)는 플레이트(210)의 상부면에 형성된 홈(212)의 상부에 배치되는 것이 바람직하고, 평면부(224)의 하부면과 홈(212)이 형성된 영역의 플레이트(210)의 상부면과의 거리(B)는 기판(S)이 안착되는 평면부(224)의 상부면 수평면과 홈(212)이 형성되지 않은 플레이트(210)의 상부면과 거리(A)와 동일하게 형성되는 것이 바람직하고, 평면부(224)의 하부면과 홈(212)이 형성된 영역의 플레이트(210)의 상부면과의 거리(B)는 공정 조건에 따라 변경할 수 있음은 물론이다. 여기서, 평면부(224)의 하부면과 홈(212)이 형성된 영역의 플레이트(210)의 상부면과의 거 리(B)는 0.3 내지 20mm로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 홈(212)이 형성된 플레이트(210)에서 발생된 열을 평면부(224)의 하부에 효과적으로 전달하기 위해 홈(212)의 직경(C)은 기판(S)의 직경과 동일하거나 더 큰 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 플레이트(210)의 내부에 마련된 가열 부재(230)의 직경과 동일하거나 더 큰 것이 바람직하다.
기판(S)이 챔버(100) 내로 인입되어 기판(S)의 가장자리 영역이 플레이트(210)의 상부에 형성된 지지부재(220)의 평면부(224) 상부에 안착되면, 플레이트(210) 내부에 마련된 가열 부재(230)에 의해 플레이트(210)는 소정 온도로 가열된다. 이후, 플레이트(210)의 중심부에서 발생된 열은 기판(S)의 중심 영역에 복사 및 대류에 의해 기판(S)의 하부면에 전달되고, 플레이트(210)의 가장자리 영역에서 발생된 열 즉, 플레이트(210)와 상부면과 수평을 이루는 평면부(224)의 하부에 위치된 플레이트(210) 상부면에서 발생된 열은 복사 및 대류에 의해 평면부(224)에 전달되고, 평면부(224)에 전달된 열은 전도에 의해 기판(S)의 하부 가장자리 영역에 상기 열을 제공하게 된다. 또한, 평면부(224)의 하부에 마련된 플레이트(210)로부터 복사 및 대류에 의해 발생된 열은 기판(S)의 가장자리로부터 기판(S)의 중심부 쪽으로 이동하게 되고, 이에 의해 기판(S)의 하부 중심과 가장자리 사이의 영역은 기판(S)의 하부 중심 및 가장자리와 동일한 온도를 유지할 수 있다.
상기와 같은 구성은 평면부(224)의 하부면과 홈(212)이 형성된 영역의 플레이트(210)의 상부면의 거리(B)와 기판(S)이 안착되는 평면부(224)의 상부면 수평면과 홈(212)이 형성되지 않은 플레이트(210)의 상부면의 거리(A)를 동일하도록 형성 함으로써, 플레이트(210)로부터 발생된 열을 기판(S)의 하부면에 균일하게 제공하여 기판(S) 전체의 온도를 균일하게 유지시키고, 이에 의해 기판(S)에 증착되는 박막의 두께를 균일하게 형성할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 지지부재(220)를 플레이트(210)의 상부에 일체로 형성되는 것으로 도시하였으나, 지지부재(220)를 별도로 제작하여 플레이트(210)의 상부에 결합시켜 구성할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기에서는 하나의 기판(S)을 처리하도록 기판(S)이 안착되는 하나의 지지부재(220)를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 다수의 기판(S)을 처리할 경우 그에 대응하는 다수개의 지지부재(220)를 플레이트(210)의 상부면에 형성할 수 있음은 물론이다.
또한, 지지부재(220)의 상부 즉, 평면부(224)의 상부에는 기판(S)이 안착되거나, 기판(S)이 안착되어 증착 공정이 진행될 때, 기판(S)이 정위치에서 이탈되지 않도록 평면부(224)의 상부로 돌출 형성된 돌출부를 더 형성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 지지부재(220)의 상부면 즉, 평면부(224)의 상부면에는 평면부(224)의 상부로 돌출 형성된 돌출부(240)가 형성되고, 돌출부(240)는 평면부(224)의 상부면에 안착되는 기판(S)의 측면과 소정 간격 이격되도록 평면부(224) 상부면 일측에 형성된다. 여기서, 돌출부(240)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 사각 형상으로 형성할 수 있으며, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상부가 뾰족한 산 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 돌출부(240)의 형상은 이에 한정되지 않고 다 양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 돌출부(240)는 평면부(224)의 상부면을 따라 폐곡선을 이루도록 형성할 수 있으며, 폐곡선을 따라 분할하여 형성할 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 구성은 기판(S)이 챔버(100) 내로 인입되어 기판 지지대(200)의 상부 즉, 지지부재(220)의 상부면에 안착될 때, 기판(S)을 기판 지지대(200)에 센터링하는 역할을 하고, 공정 진행 중에 기판(S)이 기판 지지대(220)로부터 슬라이딩되어 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(240)는 평면부(224)의 상부에 일체로 형성할 수도 있고, 별도로 제작하여 지지부재(220)에 결합하여 형성할 수도 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 지지대를 나타낸 개략 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 지지대의 변형예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 지지대(200)는 상부면에 소정의 홈(212)이 형성된 플레이트(210)와, 상기 플레이트(210)의 상부면에 마련되어 홈(212)의 상부면과 소정 간격 이격되어 마련된 지지부재(500)를 포함한다. 여기서, 플레이트(210)의 내부에는 플레이트(210)에 열을 제공하기 위한 가열 부재(230)가 마련된다.
플레이트(210)는 원형의 판 형상으로 형성되고, 플레이트(210)의 상부면에는 플레이트(210)의 내측을 따라 폐곡선을 이루는 소정의 홈(212)이 형성된다. 지지부재(500)는 수직부(510)와, 상기 수직부(510)의 상부 끝단으로부터 플레이트(210)와 평행하도록 연장 형성된 평면부(520)를 포함한다. 수직부(510)는 플레이트(210)의 상부면에 형성된 소정의 홈(212)의 상부와 이격되어 마련되어 있으며, 평면부(520) 는 수직부(510)의 하부면이 홈(212)이 형성된 플레이트(210)의 상부면과 소정 간격 이격되도록 수직부(510)를 지지하는 역할을 한다. 이때, 평면부(520)는 홈(212)이 형성되지 않은 플레이트(210)의 상부면에 안착되고, 평면부(224)의 상부에는 챔버(100) 내로 인입된 기판(S)의 가장자리 영역이 안착된다.
지지부재(500)의 수직부(510) 하부면과 홈(212)이 형성된 플레이트(210)의 상부면과 이격된 거리(D)는 기판(S)이 안착되는 평면부(520)의 상부면 수평면과 홈(212)이 형성되지 않은 플레이트(210)의 상부면의 거리(A)와 거의 동일한 것이 바람직하며, 수직부(510)의 하부면과 홈(212)이 형성된 플레이트(210)의 상부면과 이격된 거리(D)는 0.3 내지 20mm로 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성은 플레이트(210)의 상부에 형성되는 지지부재(220)를 별도로 제작함으로써, 플레이트(210)에 지지부재(220)를 일체로 형성하는 것에 비해 그 제작이 용이한 효과를 지닌다. 또한, 수직부(510)의 하부면과 홈(212)이 형성된 플레이트(210)의 상부면과 이격된 거리(D)를 기판(S)이 안착되는 평면부(520)의 상부면과 홈(212)이 형성되지 않은 플레이트(210)의 상부면의 거리(A)와 동일하도록 구성함으로써, 기판(S)의 하부 전면에 동일한 열전달 방법으로 열을 전달할 수 있다. 따라서, 플레이트(210)에서 발생된 열을 기판(S)의 하부면 전체에 균일하게 제공할 수 있으며, 이에 의해 기판(S)을 균일하게 가열할 수 있다. 이는 기판(S)의 상부면에 형성되는 박막을 균일하게 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 지지대(200)는 다음과 같이 변경하여 구성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기판 지지대(200)는 내측에 홈(212)이 형성된 플레이트(210)와. 상기 홈(212)의 상부에 마련된 지지부재(500)를 포함하고, 상기 지지부재(500)는 제 1 수직부(510)와, 상기 제 1 수직부(510)의 상부 끝단으로부터 플레이트(210)와 평행하도록 연장 형성된 평면부(520)와, 상기 평면부(520)의 상부로 수직으로 돌출 형성된 제 2 수직부(530)를 포함한다. 여기서, 지지부재(500)를 제외하고는 도 6의 구성과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
제 1 수직부(510)는 플레이트(210)의 상부면에 형성된 소정의 홈(212)의 상부에 마련되어 있으며, 평면부(520)는 제 1 수직부(510)의 하부면이 홈(212)이 형성된 플레이트(210)의 상부면과 소정 간격 이격 배치되도록 홈(212)이 형성되지 않은 플레이트(210)의 상부면에 안착된다. 제 2 수직부(530)는 평면부(520)의 상부면으로부터 수직으로 돌출 형성되고, 제 2 수직부(530)의 상부면에는 기판(S)의 가장지리가 안착된다. 여기서, 지지부재(500)의 제 1 수직부(510)의 하부면과 홈(212)이 형성된 플레이트(210)의 상부면과 이격된 거리(D)는 기판(S)이 안착되는 제 2 수직부(530)의 상부면 수평면과 홈(212)이 형성되지 않은 플레이트(210)의 상부면의 거리(A)와 거의 동일한 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성은 제 2 수직부(530)를 평면부(520)의 상부면에 형성함으로써, 기판(S)과 플레이트(210) 사이의 거리(A)를 효율적으로 공정이 진행될 수 있는 거리로 변경할 수 있으며, 이와 동시에 기판(S)의 하부면에 균일한 온도를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대가 구비된 박막 증착 장치의 동작을 살펴본다. 먼저, 기판(S)이 챔버(100)의 측벽에 형성된 기판 출입구(110)를 통해 인입되면, 기판 지지대(200)에 형성된 관통홀(270)을 통해 리프트 핀(미도시)이 상승하여 기판(S)을 지지하고, 기판(S)을 지지된 상태에서 리프트 핀은 하강하여 기판(S)을 기판 지지대(200)의 상부 즉, 플레이트(210)의 상부에 형성되어 플레이트(210)와 평행하도록 형성된 평면부(224)에 안착시킨다.
이어서, 플레이트(210) 내부에 마련된 가열 부재(230)는 플레이트(210)에 열을 제공하고, 플레이트(210)에 발생된 열은 플레이트(210)와 이격 형성된 기판(S)에 전달한다. 플레이트(210)의 중심부에서 발생된 열은 기판(S)의 중심 영역에 복사 및 대류에 의해 기판(S)의 하부면에 전달되고, 플레이트(210)의 가장자리 영역에서 발생된 열 즉, 플레이트(210)와 상부면과 수평을 이루는 평면부(224)의 하부에 위치된 플레이트(210) 상부면에서 발생된 열은 복사 및 대류에 의해 평면부(224)에 열을 전달하고, 평면부(224)에 전달된 열은 전도에 의해 기판(S)의 하부 가장자리 영역에 열을 제공하게 된다. 또한, 평면부(224)의 하부에 마련된 플레이트(210)로부터 복사 및 대류에 의해 발생된 열은 기판(S)의 가장자리로부터 기판(S)의 중심부 쪽으로 이동하게 되고, 이에 의해 기판(S)의 하부 중심과 가장자리 사이의 영역은 기판(S)의 하부 중심 및 가장자리와 동일한 온도를 유지할 수 있다.
이어서, 챔버(100)의 하부에 마련된 배기 수단(120)에 의해 챔버(100) 내에 진공을 형성하여 공정 분위기를 조성하고, 가스 분사부(400)는 가스 분사부(400)에 공급된 반응 가스를 기판(S)을 향해 분사함으로써, 기판(S)에 소정의 박막을 형성하게 된다.
여기서, 기판(S)에는 본 발명에 따른 기판 지지대(200)의 구조에 의해 균일한 온도가 유지되기 때문에, 기판(S)의 상부면에 증착된 박막은 균일한 두께를 가진다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대가 구비된 박막 증착 장치를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 지지대의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 지지대를 나타낸 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 지지대의 변형예를 나타낸 개략 단면도이다.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 챔버 200: 기판 지지대
210: 플레이트 220, 500: 지지부재
230: 가열 부재 300: 구동부
400: 가스 분사부 S: 기판

Claims (14)

  1. 반응 공간을 형성하는 챔버의 내부에 위치하여 기판을 지지하는 기판 지지대에 있어서,
    플레이트와,
    상기 플레이트의 상부에 마련되어 기판을 플레이트와 이격시키는 지지부재와,
    상기 지지부재의 하부면에 대응되어 플레이트의 상면에 오목하게 형성된 홈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부재는 플레이트의 상부면으로부터 돌출 형성된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 플레이트의 상부면과 평행하도록 연장 형성된 평면부를 포함하고, 홈은 평면부와 이격 형성된 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부재는 플레이트의 상부면에 안착되고, 플레이트의 수평면과 수직한 방향으로 형성된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 플레이트의 상부면과 평행하도록 연장 형성된 평면부를 포함하고, 홈은 수직부와 이격 형성된 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 평면부의 상부면에는 평면부로부터 수직으로 돌출 형성된 제 2 수직부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 지지부재의 상면에는 기판의 이탈을 방지하기 위한 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 지지부재와 홈이 형성된 플레이트의 상부면의 거리는 0.3 내지 20mm인 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부재는 링 형상인 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 홈은 환형 형상으로 형성되고, 홈과 지지부재는 동일한 중심점을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플레이트의 내부에는 가열 부재가 마련된 것을 특징으로 하는 기판 지지대.
  10. 챔버와, 상기 챔버 내의 상부에 마련되어 반응 가스를 분사하는 가스 분사부와, 상기 가스 분사부의 하부에 마련되어 기판이 안착되는 기판 지지대를 포함하 고,
    상기 기판 지지대는 내측으로 소정의 홈이 형성된 플레이트와, 플레이트로부터 기판을 이격시키는 지지부재로 구성되고, 상기 지지부재는 홈의 상부면과 이격형성된 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 지지부재는 플레이트의 상부면으로부터 돌출 형성된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 플레이트의 상부면과 평행하도록 연장 형성된 평면부를 포함하고, 홈은 평면부와 이격 형성된 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 지지부재는 플레이트의 상부면에 안착되고, 플레이트의 수평면과 수직한 방향으로 형성된 수직부와, 상기 수직부의 끝단으로부터 플레이트의 상부면과 평행하도록 연장 형성된 평면부를 포함하고, 홈은 수직부와 이격 형성된 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 지지부재는 링 형상인 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 홈은 환형 형상으로 형성되고, 지지부재와 홈의 중심은 동일한 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
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