KR20090118676A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20090118676A
KR20090118676A KR1020080044608A KR20080044608A KR20090118676A KR 20090118676 A KR20090118676 A KR 20090118676A KR 1020080044608 A KR1020080044608 A KR 1020080044608A KR 20080044608 A KR20080044608 A KR 20080044608A KR 20090118676 A KR20090118676 A KR 20090118676A
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백용구
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(주)퓨전에이드
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Abstract

기판을 처리하는 기판처리장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판처리장치는 챔버본체부, 기판지지부 및 독립챔버부를 포함한다. 챔버본체부에는 기판이 출입하는 출입구가 형성되어 있다. 기판지지부는 챔버본체부 내부에서 회전하도록 장착되어 있으며, 적어도 하나의 관통홀이 형성되어 있으며, 관통홀 상부에 기판이 지지된다. 독립챔버부는 관통홀의 개수와 동일하게 제공되며, 관통홀의 하부로부터 관통홀의 상부로 이동하면서 기판을 안착시키고 챔버본체부와 맞닿아 독립된 공간을 형성한다. 이렇게 챔버본체부 내부에 독립된 공간을 형성함으로써 복수개의 기판을 동시에 처리할 수 있다.
Figure P1020080044608
챔버본체부, 기판지지부, 독립챔버부, 기판처리장치

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 복수개의 기판을 동시에 처리할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 원자층증착(ALD), 화학기상증착(CVD) 등의 증착장치를 이용하여 웨이퍼에 박막을 형성하기 위해서 챔버 내부에 소정의 가스들을 공급하여 웨이퍼에 증착시킨다.
한편, 이러한 웨이퍼 증착시간을 단축하기 위하여 복수개의 웨이퍼를 동시에 증착하는 증착장치가 기 제안되어 있다. 이러한 증착장치는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼지지대를 회전시키면서 웨이퍼를 인입 또는 인출하므로 기판이 탑재된 웨이퍼지지대를 회전시키기 위한 회전축이 하부에 설치되어 있으며, 기판의 박막 특성을 향상시키고자 박막을 형성하는 공정 중에도 웨이퍼를 회전시키는 경우가 있다.
도 1은 종래의 증착장치의 분해 사시도이며, 대한민국 특허출원 제2003-0035384호에 개시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 증착장치는 웨이퍼출입구(12)를 가지며 웨이퍼의 증착공정이 수행되는 공정챔버(10)와, 웨이퍼를 안치하여 예열하는 복수개 의 히터블록(22, 24, 26, 28)이 형성되어 있는 서셉터(20)와, 복수개의 관통홀(42, 44, 46, 48)을 가지는 기판홀더(40)를 포함한다.
또한, 서셉터(20)에는 웨이퍼를 받아 기판안치대(41)에 안착시키는 리프트핀(32)을 포함하는 리프트핀어셈블리(30)와, 구동축(50)이 관통하여 설치된다. 이러한 구동축(50)에 기판홀더(40)의 구동축 관통홀(49)에 장착되어 기판홀더(40)는 구동축(50)의 구동에 따라 승하강 및 회전 운동하게 된다.
이하, 이러한 구성을 가지는 종래의 증착장치에서 웨이퍼를 로딩시키는 방법을 설명한다.
먼저, 서셉터(20) 상부로 둘출된 히터블록(22, 24, 26, 28)에 기판홀더(40)의 관통홀(42, 44, 46, 48)의 중심이 일치한 상태에서 구동축(50)의 승강 및 회전 운동에 따라 기판홀더(40)가 승강 및 회전하여 기판 홀더(40)의 각 관통홀(42, 44, 46, 48)이 각 히터블록(22, 24, 26, 28) 사이에 위치하게 되면, 리프트핀어셈블리(30)는 기판홀더(40)의 관통홀 중에서 어느 하나와 그 중심이 일치한 상태가 된다. 이러한 상태에서 기판출입구(12)를 통해 엔트이펙터(미도시)가 웨이퍼를 리프트핀어셈블리(30) 상부에 위치된 관통홀 위로 인입시키고, 이러한 관통홀 하부에 위치한 리프트핀어셈블리(30)의 리프트핀(32)이 상승하여 웨이퍼를 받치면, 엔드이펙터가 빠져나가고 기판 출입구(12)를 닫는다.
이렇게 기판출입구(12)가 닫히고, 리프트핀(22)이 하강하여 웨이퍼를 관통홀에 내려놓으면, 구동축(50)이 회전하여 구동축(50)과 결합된 기판홀더(40)가 회전하여 다른 관통홀이 다시 리프트핀어셈블리(30)와 중심이 일치하게 된다.
이후에 상술한 바와 같이, 웨이퍼를 관통홀에 안착시키는 방법으로 나머지 세 개의 각 관통홀에 웨이퍼들을 모두 안착시킨 다음, 기판홀더(40)를 회전시켜 각 관통홀(42, 44, 46, 48)을 각 히터블록(22, 24, 26, 28) 상부에 위치시킨다.
이때, 구동축(50)의 구동에 따라 기판홀더(40)가 하강하여 기판 홀더(40)의 각 관통홀에 안치된 각 웨이퍼를 각 히터블록 상단에 내려놓으면 웨이퍼의 로딩 과정이 완료되며, 이에 따라 각 웨이퍼에 대한 공정이 수행된다.
그러나, 위와 같이 복수개의 웨이퍼를 회전시키면서 기판홀더(40)에 탑재된 복수개의 웨이퍼를 층착처리하는 종래의 증착장치는, 다수개의 웨이퍼를 동시에 증착하며 증착가스의 손실이 많은 문제가 있으며, 비록, 하나의 웨이퍼 만을 입입시켜 증착할 수도 있겠으나, 이 역시 증착가스의 손실이 클 뿐만 아니라, 복수개의 웨이퍼를 처리하는데 공정 시간이 매우 길어져 사실상 각각의 웨이퍼를 독립적으로 증착하는 것이 불가능하다.
도 2는 종래의 다른 증착장치의 분해 사시도이며, 대한민국 특허출원 제2001-0069598호에 개시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 다른 증착장치는 웨이퍼에 막을 형성하기 위한 챔버(C) 내에 3개의 반응기가 구비되어 있다. 각각의 반응기는 반응기상부몸체(60a, 60b, 60c)와 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c) 및 지지핀(80a, 80b, 80c)으로 이루어진다. 증착기체의 유출입 통로인 유입구(91)와 유출구(92)가 구비된 반응기상부몸체(60a, 60b, 60c)는 챔버덮개(90)에 고정되어 있다. 도 2에서는 반응기상부몸체(60a, 60b, 60c)에 원료 기체의 유입구(91) 및 유출구(92)가 구비되어 있다. 그리고, 웨이퍼가 안착되는 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c)에는 웨이퍼를 가열할 수 있는 가열장치(미도시)가 내장되어 있다. 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c)는 위아래로 움직일 수 있어서 웨이퍼를 안착시킨 후, 위로 올라가 반응기 상부 몸체(60a, 60b, 60c)에 밀착시켜 증착을 수행할 수 있는 반응기를 구성한다.
3개의 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c)는 바닥판(85)에 고정되어 있으며, 바닥판(85)은 3개의 반응기에 각각 웨이퍼를 넣고 빼기 위해 회전이 가능하도록 구비된다. 챔버(C)의 외벽을 형성하는 챔버벽의 일측면에는 웨이퍼의 통로인 웨이퍼입출입구(95)가 구비되어 있다. 웨이퍼입출입구(95)를 통해 각각의 반응기로 웨이퍼를 장착하거나 탈착시킬 수가 있다.
웨이퍼를 3개의 반응기에 장착하는 방법을 더욱 구체적으로 설명하면, 먼저 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c)를 반응기상부몸체(60a, 60b, 60c)와 분리되게 아래로 이동시키는데, 이때 지지핀(80a, 80b, 80c)은 제자리에 그대로 남아 있도록 하여 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c)보다 높은 위치에 있게 한다. 이어서, 바닥판(85)을 회전시켜 제1 지지핀(80a)이 웨이퍼입출입구(95) 앞으로 오도록 한다. 이어서, 웨이퍼이송장치(미도시)가 웨이퍼입출입구(95)를 통해 제1 지지핀(80a)에 웨이퍼를 하나 올려놓으면, 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c)를 고정하는 바닥판(85)을 120°회전시켜 제2 지지핀(80b)이 웨이퍼입출입구(95) 앞으로 오게 한다. 다음에, 제2 지지핀(80b)에 다른 웨이퍼를 올려놓고 바닥판(85)을 120°회전시켜 제3 지지핀(80c)이 웨이퍼입출입구(95) 앞으로 오게 한다. 이어서, 웨이퍼입출입구(95)를 통해 제3 지지핀(80c)에 또 다른 웨이퍼를 올려놓는다. 다음에, 반응기 하부몸체(70a, 70b, 70c)를 위로 올려 반응기상부몸체(60a, 60b, 60c)와 밀착시켜서 3개의 독립적인 반응기를 구성한 후, 증착을 수행한다.
그러나, 위와 같이 종래의 다른 증착장치는 웨이퍼를 협소한 지지핀(80a, 80b, 80c) 상에 안착시킨 상태에서 바닥판(85)을 회전시켜 다른 웨이퍼를 다른 지지핀 상에 안착시키기 때문에 회전 속도에 제한을 주며, 이에 공정속도의 저하를 가져온다. 비록 지지핀(80a, 80b, 80c)의 상면을 넓게 형성한다 하더라도 바닥판(85)의 회전에 의해서 지지핀 상면에 놓인 웨이퍼의 측방향 이동을 저지할 수 없으며, 이에 웨이퍼의 낙하나 웨이퍼의 측방향이동에 의한 정위치의 이탈로 상부 몸체(60a, 60b, 60c)와 반응기하부몸체(70a, 70b, 70c)에 의해서 형성되는 반응기의 틈이 발생할 수 있으며 이는 고가의 웨이퍼의 낭비를 가져올 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 복수개의 기판을 동시에 처리할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수개의 기판을 동시에 처리하면서 각각의 기판에 서로 다른 처리가스를 사용할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판과 처리가스의 반응속도를 향상시켜 높은 생산성을 구현할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 처리가스의 사용량을 절감할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼의 처리 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판처리장치는, 기판이 출입하는 출입구가 형성되어 있는 챔버본체부와; 챔버본체부 내부에서 회전하도록 장착되어 있으며, 적어도 하나의 관통홀이 형성되어 있으며, 관통홀 상부에 기판이 지지되는 기판지지부와; 관통홀의 개수와 동일하게 제공되며, 관통홀의 하부로부터 관통홀의 상부로 이동하면서 기판을 안착시키고 챔버본체부와 맞닿아 독립된 공간을 형성하는 독립챔버부;를 구비한다.
독립챔버부는 기판과 열교환하는 히터부를 포함하는 것이 바람직하다.
기판지지부는, 관통홀이 형성되어 있는 기판안착판;과 관통홀 주변의 기판안착판에 지지되는 아이솔레이트플레이트링을 더 포함하며, 독립챔버부의 상승시 아이솔레이트플레이트링은 챔버본체부 내측에 밀착되는 것이 바람직하다.
독립챔버부는 아이솔레이트플레이트링을 지지하도록 형성되어 있는 아이솔레이트도어플레터를 포함하는 것이 바람직하다.
기판지지부는 아이솔레이트플레이트링의 내주면에 지지되는 기판리프트링을 더 포함하며, 기판리프트링은 독립챔버부와 맞닿아 함께 상승 및 하강하는 것이 바람직하다.
챔버본체부는, 기판을 내포하도록 상기 챔버본체부의 내부 상면으로부터 하방으로 돌출 형성되어 있는 내측챔버라이너와; 내측챔버라이너의 하부 둘레를 따라 소정간격 이격되어 형성되며, 아이솔레이트플레이트링과 맞닿아 독립된 공간을 형성하는 아이솔레이트가이드플레이트;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
챔버본체부는, 아이솔레이트가이드플레이트의 내주면에 의해서 지지되는 기판가드링을 더 포함하며, 기판가드링은 기판이 상승하면 기판의 가장자리를 커버하는 것이 바람직하다.
독립된 공간의 내측 가장자리를 따라 진공터널이 형성되며, 진공터널을 통하여 독립된 공간의 내부 가스가 외부로 배출되는 것이 바람직하다.
기판지지부의 회전축 중심에는 진공터널과 연결되는 진공컬렉터가 형성되어 있으며, 진공터널과 진공컬레터는 진공패스를 통해서 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 기판처리장치는 복수개의 기판을 동시에 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는 복수개의 기판을 동시에 처리하면서 각각의 기판에 서로 다른 처리가스를 반응시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는 독립된 공간이 협소하여 처리가스의 반응속도를 향상시키고 이에 높은 생산성을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는 증착가스의 사용량을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는 웨이퍼가 안착된 상태에서 기판지지부가 회전하더라도 기판지지부상에서 측방향이동을 원천적으로 방지하여 공정속도를 대폭 향상시킬 수 있기 때문에 높은 생산성을 구현할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판처리장치(100)는 챔버본체부(200), 기판지지부(300) 및 독립챔버부(400)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 챔버본체부(200) 내부에는 복수개의 반응챔버가 형성되어 있으며, 이러한 반응챔버 내부에는 각각 처리대상 기판인 웨이퍼(W)가 위치한다.
반응챔버는 독립챔버부(400)와 챔버본체부(200)가 서로 밀착하여 형성되는데, 보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 독립챔버부(400)가 웨이퍼(W)가 안착되어 있던 기판지지부(300)의 관통홀(311)을 통과하여 웨이퍼(W)를 탑재시킨 상태로 챔버본체부(200) 상면과 밀착함으로써 복수개의 독립된 반응공간을 형성한다.
이러한, 반응챔버 내의 반응공간으로 증착가스가 유입되어 웨이퍼(W)에 증착가스를 증착시킬 수 있다. 이때 반응챔버들은 서로 독립된 반응공간을 형성하고 있기 때문에 서로 다른 증착가스를 주입하여 웨이퍼(W)를 처리할 수 있으며, 반응공간이 협소하여 적은량의 증착가스로 증착이 용이하며 반응시간이 단축된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 상면도이며, 도 6은 도 5의 기판처리장치를 A-A방향으로 절개한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 기판처리장치(100)는 챔버본체부(200), 기판지지부(300) 및 독립챔버부(400)를 포함한다.
챔버본체부(200)는 상부챔버(201)와 하부챔버(202)가 서로 밀착되어 형성되며, 이렇게 형성된 챔버본체부(200)의 측벽에는 웨이퍼가 출입하는 제1 및 제2 출입구(203, 204)가 형성되어 있다. 본 실시예의 출입구는 두개가 형성되어 있는데 이는 웨이퍼의 인출시간을 단축하여 생산성 높은 증착공정을 구현하기 위한 것으로, 제1 출입구(203)는 제1 로드락(205)을 통해 웨이퍼의 삽입만을 담당하고, 제2 출입구(204)는 제2 로드락(206)을 통해 웨이퍼의 배출만을 담당한다. 본 실시예에서는 설명하지 않지만, 경우에 따라서 출입구와 로드락은 각 하나씩만 마련될 수도 있을 것이다.
기판지지부(300)는 하부챔버(202)의 중심에서 회전하도록 장착되는 회전 축(207)에 결합되어 챔버본체부(200) 내부에서 회전할 수 있다. 기판지지부(300)에는 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들이 형성되어 있으며, 본 실시예에서 기판지지부(300)에는 5개의 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들이 형성되어 관통홀(311, 312, 313, 314, 315) 주변으로 웨이퍼가 안착될 수 있다. 경우에 따라서, 관통홀의 개수는 제작자가 원하는 개수로 변형 설계될 수 있다.
구제척으로 설명하면, 기판지지부(300)는 기판안착판(310)과, 아이솔레이트플레이트링(320)과, 기판리프트링(330)을 포함한다. 기판안착판(310)은 상술한 회전축(207)과 결합되어 회전하며 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들이 형성되어 있다. 그리고, 아이솔레이트플레이트링(320)은 각 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들 주변의 기판안착판(310)에 의해서 지지되어 있다. 그리고, 기판리프트링(330)은 이러한 각 아이솔레이트플레이트링(320)의 내측 중앙에 형성된 홀 주변에 지지된다.
도 7 내지 도 12는 본 발명에 따른 기판처리장치의 상면도이며, 이하, 도 7 내지 도 12를 참조하여 상술한 본 실시예에 따른 기판처리장치의 웨이퍼 로딩과정에 대해서 상세하게 설명한다.
먼저, 도 7을 참조하면, 하부챔버(202)로부터 상승 및 하강하도록 설치된 독립챔버부(400)와, 하부챔버(202) 내에서 회전하도록 설치된 기판지지부(300)의 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들은 각각 하나씩 그 중심이 일치되도록 배치되어 있다.
이러한 상태에서 도 8에 도시된 바와 같이, 기판지지부(300)의 회전축의 회 전 운동에 의해서 기판지지부(300)의 각 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들이 각 독립챔버부(400) 사이에 위치하면, 제1 리프트핀어셈블리(210)는 기판지지부(300)의 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들 중에서 제1 관통홀(311)과 중심이 일치한 상태가 된다.
이 상태에서 도 9에 도시된 바와 같이, 챔버본체부(200)의 제1 출입구(203)를 통해 엔트이펙터(미도시)가 제1 웨이퍼(101)를 제1 관통홀(311) 상부로 반입시키고, 제1 관통홀(311) 하부에 위치한 제1 리프트핀어셈블리(210)의 리프트핀이 상승하여 제1웨이퍼(101)를 받치면, 엔드이펙터가 빠져나간 다음 제1 출입구(203)가 폐쇄된다. 제1 출입구(203)가 폐쇄되고 리프트핀이 하강하여 제1 웨이퍼(101)를 제1 관통홀(311)에 내려놓는다.
그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, 회전축이 회전하여 회전축과 결합된 기판지지부(300)가 회전하여 제2 관통홀(312)이 제1 리프트핀어셈블리(210)와 중심이 일치되면, 다시 도 11에 도시된 바와 같이, 엔트이펙터를 이용하여 제2 웨이퍼(102)를 제2 관통홀(312)에 안착시킨다.
그리고, 제1 및 제2 웨이퍼(101, 102)를 제1 및 제2 관통홀(311, 312)에 안치하는 상기와 같은 순서를 반복하여 제3, 4 및 5 관통홀(313, 314, 315)에 제3, 4 및 5 웨이퍼(103, 104, 105)를 모두 안치시킨 다음, 회전축을 회전시켜 기판지지부(300)가 회전하여 제1 내지 제5 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)을 각 독립챔버부(400) 상부에 위치시키면 각 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)과 각 독립챔버부(400)의 대응은 다시 도 7과 같은 상태가 된다.
이렇게 각각의 웨이퍼(101, 102, 103, 104, 105)를 기판지지부(400)의 관통홀(311, 312, 313, 314, 315) 상부에 안치시키면 본 발명에 따른 웨이퍼의 로딩 과정이 완료되며, 그 후에 독립챔버부(400)가 상승하여 기판지지부(300)의 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)에 안치되어 있던 각 웨이퍼(101, 102, 103, 04, 105)들을 들어올리고, 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들을 관통하여 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들의 상부로 이동하여 챔버본체부(200)와 맞닿아 독립된 반응챔버를 형성한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판처리장치(100)는 웨이퍼(101, 102, 103, 104, 105)가 기판지지부(300)에 형성된 관통홀(311, 312, 313, 314, 315) 주변의 내측에 지지되어 있어 측방향으로 이동이 불가하여 빠른 공정을 구현할 수 있다. 이에 웨이퍼(101, 102, 103, 104, 105)의 측방향 이동으로 인하여 챔버본체부(200)와 독립챔버부(400) 사이에 웨이퍼(101, 102, 103, 104, 105)가 끼어 독립된 공간에 틈이 발생하는 문제를 미연에 방지할 수 있으며, 고가의 증착장비를 안정적으로 운용할 수 있고, 고가의 웨이퍼가 비정상적으로 증착되는 것을 방지할 수 있다.
이렇게 형성된 5개의 반응챔버는 서로 독립된 공간을 형성하기 때문에 서로 다른 증착가스를 이용하여 각각의 웨이퍼(101, 102, 103, 104, 105)들에 증착할 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 독립챔버부(400)와 관통홀(311, 312, 313, 314, 315)들은 각각 하나씩 그 중심이 일치되도록 배치된 상태에서, 기 판지지부(300)가 36°회전하여 웨이퍼가 안착되고, 다시 36°회전하여 다른 웨이퍼를 안착시키고 있으나, 이는 관통홀이 5개인 실시예에 한정하여 설명한 것에 기인한 것이고, 관통홀의 개수가 달라지는 경우에는 기판지지부(300)의 회전각도 역시 달라질 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 제1 및 제2 리프트핀어셈블리(210, 220)는 각각 웨이퍼의 삽입만을 담당하는 제1 로드락(205) 및 웨이퍼의 배출을 담당하는 제2 로드락(206)에 대응하도록 챔버본체부(200)내부에 위치하며, 또한 제1 및 제2 리프트핀어셈블리(210, 220)는 웨이퍼를 상승 및 하강 시킬경우 리프트핀이 독립챔버부(400)에 간섭되지 않도록 독립챔버부(400) 사이에 위치한다.
도 13 내지 도 18은 본 발명에 따른 기판처리장치의 단면도이며, 이하, 도 13 내지 도 18을 참조하여 상술한 본 실시예에 따른 기판처리장치의 웨이퍼 증착과정에 대해서 상세하게 설명한다.
도 13는 챔버본체부 내부로 웨이퍼가 삽입되기 전의 기판처리장치의 부분 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 기판처리장치(100)는 챔버본체부(200), 기판지지부(300) 및 독립챔버부(400)를 포함한다.
챔버본체부(200)는 상부챔버(201)와 하부챔버(202)가 서로 밀착되어 형성되어 있으며, 상부챔버(201)에는 내부 상면으로부터 하방으로 돌출된 내측챔버라이너(230)가 형성되어 있다. 이러한 내측챔버라이너(230)는 각각의 반응챔버의 상부를 정의한다.
또한, 아이솔레이트가이드플레이트(240)가 이러한 내측챔버라이너의(230) 하부 둘레를 따라 소정간격 이격되어 형성되어 있다.
기판지지부(300)는 하부챔버(202)의 중심에서 회전하도록 장착되는 회전축(207)에 결합되어 챔버본체부(200) 내부에서 회전하며, 구제척으로 기판안착판(310)과, 아이솔레이트플레이트링(320)과, 기판리프트링(330)을 포함한다. 기판안착판(310)은 상술한 회전축(207)과 결합되어 회전하며 관통홀이 형성되어 있고, 아이솔레이트플레이트링(320)은 관통홀 주변의 기판안착판(310)에 의해서 지지되어 있고, 기판리프트링(330)은 이러한 아이솔레이트플레이트링(320)의 안쪽에 형성된 홀 주변에 지지된다.
본 실시예에서 독립챔버부(400)는 히터부(410)와 아이솔레이트도어플레터(420)를 포함한다. 히터부(410)는 웨이퍼와 열교환하도록 제공되며, 이러한 히터부(410)는 기판리프트링(330)을 지지할 수 있도록 그 직경이 결정된다. 또한, 히터부(410)가 상승할 경우 아이솔레이트플레이트링(320)에 간섭되지 않게 아이솔레이트플레이트링(320)의 직경 보다는 작게 결정된다.
아이솔레이트도어플레터(420)는 히터부(410)보다 하부에 위치하고 있으며, 관통홀들 보다 작은 직경을 가지되, 아이솔레이트플레이트링(320)을 지지하도록 그 직경이 결정된다.
상술한 바와 같이 구성된 기판처리장치(100)에, 도 14에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 삽입되어 기판가이드링(310)에 안착되면, 도 15에 도시된 바와 같이, 독립챔버부(400)가 상승하고, 독립챔버부(400)가 상승하면 먼저 히터부(410)가 웨 이퍼(W)에 밀착되며 웨이퍼(W)와 함께 기판가이드링(310)이 히터부(410)에 의해서 지지된다.
본 실시예에서 히터부(410)는 웨이퍼(W)와 열교환이 효과적으로 이루어지도록 웨이퍼(W)를 지지하는 독립챔버부(400)에 포함되어 있지만, 경우에 따라서, 히터부(410)는 하부챔버(202) 내부 바닥에 전제적으로 배치된 열선으로 제공될 수도 있을 것이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 히터부(410)가 관통홀 하부에서 관통홀 상부로 상승하면, 독립챔버부(400)의 아이솔레이트도어플레터(420)는 아이솔레이트플레이트링(320)을 지지한다.
이렇게 아이솔레이트도어플레터(420)에 의해서 아이솔레이트플레이트링(320)이 지지된 채로 상승하고, 도 17에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 가장자리가 아이솔레이트가이드플레이트(240)에 의해서 지지되어 있던 기판가드링(250)에 의해서 커버된다.
이러한 상태로 독립챔버부(400)가 지속적으로 상승하면, 도 18에 도시된 바와 같이, 아이솔레이트도어플레터(420)에 의해서 지지되어 있던 아이솔레이트플레이트링(320)이 아이솔레이트가이드플레이트(240)와 맞닿아 독립된 반응챔버를 형성한다.
이렇게 독립된 반응챔버가 형성되면, 반응챔버 내측에 마련된 샤워헤드(260)에서 웨이퍼(W)와 반응하도록 반응가스를 배출한다.
샤워헤드(260)로부터 배출된 반응가스는 웨이퍼(W)에 증착된 후, 반응챔버 내측 가장자리를 따라 형성되어 있는 진공터널(208)을 통해서 외부로 배출된다.
진공터널(208)은 상부챔버(201)와 내측챔버라이너(230)와 아이솔레이트가이드플레이트(240) 사이에 형성되며, 이러한 진공터널(208)은 기판지지부(300)의 회전축(207) 중심에 마련된 진공컬렉터(211)와 진공패스(209)를 통해서 연결되어 있다.
이때, 진공패스(209)에는 반응챔버의 내압을 조절하는 압력조절장치(미도시)가 장착되어 있어 개별적으로 반응챔버의 압력을 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 증착장치의 분해 사시도이다.
도 2는 종래의 다른 증착장치의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 상면도이다.
도 6은 도 3의 기판처리장치를 A-A방향으로 절개한 단면도이다.
도 7 내지 도 12은 본 발명에 따른 기판처리장치의 웨이퍼 로딩과정을 설명하기 위한 기판처리장치의 상면도들이다.
도 13 내지 도 18은 본 발명에 따른 기판처리장치의 웨이퍼 증착과정을 설명하기 위한 기판처리장치의 부분 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：기판처리장치 101：제1 웨이퍼
200：챔버본체부 201：상부챔버
202：하부챔버 203：제1 출입구
205：제1 로드락 210：제1 리프트핀어셈블리
230：내측챔버라이너 240：아이솔레이트가이드플레이트
250：기판가드링 260：샤워헤드
300：기판지지부 310：기판안착판
311：제1 관통홀 320：아이솔레이트플레이트링
330： 기판리프트링 400：독립챔버부
410：히터부 420：아이솔레이트도어플레터

Claims (9)

  1. 기판이 출입하는 출입구가 형성되어 있는 챔버본체부;
    상기 챔버본체부 내부에서 회전하도록 장착되어 있으며, 적어도 하나의 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 관통홀 상부에 상기 기판이 지지되는 기판지지부; 및
    상기 관통홀의 개수와 동일하게 제공되며, 상기 관통홀의 하부로부터 상기 관통홀의 상부로 이동하면서 상기 기판을 안착시키고 상기 챔버본체부와 맞닿아 독립된 공간을 형성하는 독립챔버부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 독립챔버부는 상기 기판과 열교환하는 히터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판지지부는,
    상기 관통홀이 형성되어 있는 기판안착판;
    상기 관통홀 주변의 상기 기판안착판에 지지되는 아이솔레이트플레이트링을 더 포함하며,
    상기 독립챔버부의 상승시 아이솔레이트플레이트링은 상기 챔버본체부 내측 에 밀착되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 독립챔버부는,
    상기 아이솔레이트플레이트링을 지지하도록 형성되어 있는 아이솔레이트도어플레터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기판지지부는 상기 아이솔레이트플레이트링의 내주면에 지지되는 기판리프트링을 더 포함하며,
    상기 기판리프트링은 독립챔버부와 맞닿아 함께 상승 및 하강하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 챔버본체부는,
    상기 기판을 내포하도록 상기 챔버본체부의 내부 상면으로부터 하방으로 돌출 형성되어 있는 내측챔버라이너; 및
    상기 내측챔버라이너의 하부 둘레를 따라 소정간격 이격되어 형성되며, 상기 아이솔레이트플레이트링과 맞닿아 상기 독립된 공간을 형성하는 아이솔레이트가이드플레이트;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 챔버본체부는,
    상기 아이솔레이트가이드플레이트의 내주면에 의해서 지지되는 기판가드링을 더 포함하며,
    상기 기판가드링은 상기 기판이 상승하면 상기 기판의 가장자리를 커버하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 독립된 공간의 내측 가장자리를 따라 진공터널이 형성되며, 상기 진공터널을 통하여 상기 독립된 공간의 내부 가스가 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판지지부의 회전축 중심에는 상기 진공터널과 연결되는 진공컬렉터가 형성되어 있으며, 상기 진공터널과 상기 진공컬레터는 진공패스를 통해서 연결되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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