KR20090130959A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 반응 공간을 갖는 챔버와, 상기 반응 공간 내에 적어도 하나의 기판을 안치하는 기판 안치부와, 상기 기판 안치부 하측에 마련된 광학식 가열 수단 및 상기 광학식 가열 수단의 복사열의 일부를 상기 기판 안치부로 반사시키는 반사면을 갖고, 상기 반사면 상에 코팅된 투광성 절연층을 갖는 반사부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다. 이와 같이 반사부의 표면에 투명도가 우수한 절연체를 두어 반사부와 광원 사이의 아킹 발생을 방지하여 광원을 안정적으로 동작시키고, 반사 효율의 증대를 통해 열 효율을 증가시킬 수 있다.
기판, 챔버, 가열 수단, 램프, 반사판, 투광성 절연층

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판을 가열하는 광학식 가열 수단의 열 효율을 안정적으로 증가시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정의 경우 약 700도 이상의 고온에서 공정이 진행된다. 이러한 공정 온도는 반도체 제조 공정에서 매우 중요한 요인으로 작용한다. 특히 반도체 박막의 성장시 기판의 가열 온도는 박막의 성장 두께를 조절하는 하나의 요소가 된다. 특히 단일 챔버 내에 다수의 기판을 배치한 다음 이들을 가열하여 박막을 증착하는 경우에는 다수 기판들 간의 가열 온도를 균일하게 하는 것이 매우 중요하다.
이로 인해 최근에는 기판을 일정온도로 균일하게 가열하기 위해 광학식 열원을 사용하였다. 즉, 광학식 열원을 이용하여 기판이 안착되는 영역을 먼저 가열한 다음 기판을 가열하여 다수의 기판을 균일하게 가열하는 것이다.
이와 같은 광학식 열원은 복사열을 이용하여 가열하는 것으로, 광학식 열원 의 경우 열원을 중심으로 360도 전 방향으로 복사열이 방출된다. 따라서, 광학식 열원은 열의 손실이 많아 열 효율이 낮은 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 광학식 열원의 하측에 반사부를 두어 광학식 열원의 하측 방향으로 방출되는 복사열을 전면으로 반사시켜 열 손실을 줄임으로써 열 효율을 높이고 있다. 또한, 광학식 열원에 인가되는 전력을 증대시켜 열 효율을 증가시킨다. 여기서, 반사부로는 광 반사율이 뛰어난 금속성의 물질을 사용된다. 하지만, 반사부로 금속성 물질을 사용할 경우, 금속성의 반사부와 광학식 열원의 전력 인가 단자 사이에서 아킹이 빈번하게 발생하게 된다. 이러한 아킹 발생으로 인해 광학식 열원의 열 효율이 저하되거나, 광학식 열원이 원활히 동작하지 못하는 문제가 발생한다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 반사부의 표면에 투명도가 우수한 절연체를 두어 반사부와 광원 사이의 아킹 발생을 방지하여 광원을 안정적으로 동작시키고, 반사 효율의 증대를 통해 열 효율을 증가시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반응 공간을 갖는 챔버와, 상기 반응 공간 내에 적어도 하나의 기판을 안치하는 기판 안치부와, 상기 기판 안치부 하측에 마련된 광학식 가열 수단 및 상기 광학식 가열 수단의 복사열의 일부를 상기 기판 안치부로 반사시키는 반사면을 갖고, 상기 반사면 상에 코팅된 투광성 절연층을 갖는 반사부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 광학식 가열 수단은 내부가 비어 있는 몸체와 상기 몸체 내에 마련된 필라멘트와 상기 몸체의 양 끝단에 마련되어 상기 필라멘드에 접속되는 전력 단자를 포함하는 복수의 램프 히터와, 상기 복수의 램프 히터의 전력 단자에 접속되어 전력을 제공하는 전원 인가부를 포함하고, 상기 복수의 램프 히터는 그 내측 직경이 각기 다른 원형 링 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 반사부는 상측 표면에 반사면을 갖는 반사 몸체와, 상기 반사 몸체의 반사면 상에 코팅된 상기 투광성 절연층을 포함하는 것이 효과적이다.
상기 반사부는 반사 몸체와, 상기 반사 몸체상에 마련되고 그 표면에 상기 반사면을 갖는 반사층과, 상기 반사층의 반사면 상에 코팅된 상기 투광성 절연층을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 반사 몸체는 상기 광학식 가열 수단의 적어도 일부를 수납하는 수납홈을 갖는 것이 효과적이다.
상기 투광성 절연층으로 절연 특성이 있고 광 투과율이 70% 이상인 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 투광성 절연층으로 DLC(Diamond Like Carbon)를 사용하는 것이 가능하다.
상기 DLC는 탄소 함유 가스를 이용한 증착 공정을 통해 상기 반사면 상에 코팅되거나 이온빔 증착 또는 스퍼터링을 통해 상기 반사면 상에 코팅되는 것이 효과적이다.
상기 탄소 함유 가스로 CxHx 가스 및 CHx 가스 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 효과적이다.
또한, 반응 공간을 갖는 챔버와, 상기 반응 공간 내에 적어도 하나의 기판을 안치하는 기판 안치부와, 상기 기판 안치부 하측에 마련된 몸체와, 상기 몸체 내에 마련된 필라멘트와, 상기 몸체의 양 끝단에 마련되어 상기 필라멘드에 접속되는 전력 단자와, 상기 적어도 상기 전력 단자의 표면에 마련된 투광성 절연층을 포함하는 복수의 램프 히터와, 상기 복수의 램프 히터의 전력 단자에 접속되어 전력을 제 공하는 전원 인가부를 구비하는 광학식 가열 수단 및 상기 광학식 가열 수단의 복사열의 일부를 상기 기판 안치부로 반사시키는 반사부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 광학식 가열 수단의 하측에 반사면과 반사면 상에 투광성 절연층을 갖는 반사부를 배치하여 광학식 가열 수단과 반사부 사이의 아킹 발생을 방지할 수 있고, 반사 효율의 감소 없이 복사열을 기판 안치부에 제공하여 광학식 가열 수단의 열 효율을 증대시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 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. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 반사부의 평면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 반사부와 광학식 가열 수단을 설명하기 위한 일부 영역의 사시도이다. 도 4 및 도 5는 일 실시예의 변형예들에 따른 반사부의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치는 반응 공간을 갖는 챔버(100)와, 상기 반응 공간 내에서 적어도 하나의 기판(10)을 안치하는 기판 안치부(200)와, 상기 기판 안치부(200) 하측에 마련된 광학식 가열 수단(400)과, 상기 광학식 가열 수단(400)의 복사열을 기판 안치부(200)로 반사시키는 반사면(511)을 갖고 반사면(511) 상에 투광성 절연층(510)이 형성된 반사부(500)와, 반응 공간에 공정 가스를 공급하는 공정 가스 공급 수단(300)을 포함한다. 즉, 본 실시예에서는 광학식 가열 수단(400)의 복사열을 이용하여 기판 안치부(200)를 균일하게 가열하고, 기판 안치부(200) 상에 안치된 적어도 하나의 기판(10)을 균일하게 가열한다.
그리고, 도시되지 않았지만, 챔버(100) 내부의 반응 부산물을 배기하는 배기 수단과, 챔버(100)의 반응 공간에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 장치 그리고, 반응 공간의 압력을 일정하게 유지하는 압력 유지 수단을 더 구비할 수도 있다.
상술한 챔버(100)는 하부 챔버 몸체(110)와 하부 챔버 몸체(110)를 덮는 챔버 리드(120)를 구비한다. 하부 챔버 몸체(110)의 바닥면에 반사부(400)가 마련되고, 챔버 리드(120)에 공정 가스 공급 수단(400)이 마련된다. 그리고, 도시되지 않았지만, 하부 챔버 몸체(110)의 일측에는 기판(10)이 출입하는 출입구가 마련된다. 여기서, 출입구는 별도의 이송 챔버에 접속될 수도 있다.
상술한 기판 안치부(200)는 기판(10)이 안착되는 적어도 하나의 안착부를 갖 는 몸체(210)와, 상기 몸체(210)를 승강 및 회전시키는 구동부(220)와, 상기 구동부(220)와 몸체(210) 간을 연결하는 구동축(230)을 구비한다. 본 실시예의 기판 안치부(200)는 복수의 기판 안착부를 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 앞서 설명한 바와 같이 기판 안치부(200)의 몸체(210)를 가열하여 그 상측에 안치된 기판(10)을 가열하기 때문에 상기 기판 안치부(200)의 몸체(210)는 열전도성(50W/mK 이상)이 우수한 단일 모재를 이용하여 제작되는 것이 바람직하다. 여기서, 몸체(210)의 하측 중심 영역에 구동축(230)이 접속되어 몸체(210)를 회전 및 승강시킨다. 그리고, 몸체(210)의 상측 표면에는 중심점을 기준으로 복수의 안착부가 배치된다. 물론 이에 한정되지 않고, 몸체(210) 상에 하나의 안착부가 마련되어 하나의 기판이 기판 안치부(200)에 안치될 수도 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 상기 몸체(210)의 하측 영역에는 기판(10)을 안착부에 안착시키기 위한 리프트 핀이 마련될 수 있다. 이때, 리프트 핀은 챔버(100)의 기판 출입구 인접 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 이를 통해 기판 안치부(200)에 다수의 기판(10)을 안치시킬 수 있다. 즉, 몸체(210)의 일 안착부가 기판 출입구 인접 영역에 위치하고 하나의 기판(10)이 로딩할 경우 리프트 핀이 상승하여 로딩된 기판(10)을 일 안착부에 안착시킨다. 이어서, 몸체(210)가 회전하여 다른 안착부가 기판 출입구 인접 영역에 위치되도록 한다. 이어서, 새로이 로딩된 기판(10)이 리프트 핀에 의해 다른 안착부 상에 안착된다. 이를 복수번 반복하여 다수의 기판을 기판 안치부(200)의 몸체(210) 상에 안치시킬 수 있다.
여기서, 몸체(210)에 마련된 안착부는 몸체(210)의 일부가 리세스되어 형성 될 수 있고, 별도의 부재가 몸체(210)와 결합하여 형성될 수도 있다.
상술한 공정 가스 공급 수단(300)은 공정 가스를 반응 공간에 분사하는 가스 분사부(310)와, 상기 가스 분사부(310)에 접속된 회전축(320)과, 상기 회전축(320)을 지지 고정하고 챔버(100)를 밀봉시키는 하우징(330)과, 상기 회전축(320)을 회전시키는 회전부(340) 그리고, 상기 하우징(330)과 회전축(320)을 통해 상기 가스 분사부(310)에 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(350)를 구비한다.
가스 분사부(310)는 회전축(320)을 기준으로 4 방향으로 연장된 봉 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 이를 통해 가스 분사부(31)가 회전축(320)과 함께 회전하면서 반응 공간에 균일하게 공정 가스를 제공할 수 있다. 물론 상기 봉의 개수는 이에 한정되지 않고, 공정 중 사용되는 공정 가스의 개수에 따라 이보다 많거나 적을 수도 있다. 상기 회전축(320)은 챔버(100)의 일부를 관통하여 챔버(100) 외측에 위치한 회전부(340)에 접속된다. 이때, 회전축(320)의 챔버(100) 관통 영역 상에 하우징(330)이 위치하여 챔버(100)를 밀봉하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 회전축(320)에는 가스 분사부(310)의 내부 유로에 각기 연통된 복수의 유로가 마련된다. 그리고, 하우징(330)의 측벽면에도 상기 회전축(320)의 내부 유로에 연통된 관통홀이 마련된다. 그리고, 상기 하우징(330)의 관통홀에는 가스 공급부(350)가 장착되어 공정 가스를 제공하게 된다. 이때, 하우징(330)과 회전축(320) 사이 공간 즉, 하우징(330)의 관통홀의 상하측 영역에는 마그네틱 시일에 의해 실링 되는 것이 바람직하다. 이를 통해 공정 가스들의 누설 및 혼합을 방지하고, 챔버(100)를 밀봉시킬 수 있다. 물론 하우징(330)과 회전축(320) 사이에는 베어링을 통해 회전축(320)을 지지하는 것이 바람직하다.
앞서 설명한 바와 같이 본 실시예에서는 기판 안치부(200)를 가열하여 기판 안치부(200) 상의 기판(10)을 가열한다.
이를 위해 상기 기판 안치부(200)의 하측 영역에는 광학식 가열 수단(400)이 마련된다.
본 실시예에 따른 광학식 가열 수단(400)은 챔버(100)의 바닥면과 기판 안치부(200) 사이 공간에 위치하고, 복사열을 이용하여 기판 안치부(200)를 가열하고 기판 안치부(200) 상부에 안착되는 기판(10)을 간접 가열한다.
이러한 광학식 가열 수단(400)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 램프 히터(410)와, 복수의 램프 히터(410)에 전원을 인가하는 전원 인가부(420)를 구비한다. 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 동심원 상에 배치된 3개의 램프 히터(410)를 구비한다. 이는 본 실시예의 기판 안치부(200)가 원형상으로 제작되기 때문에 그 하측에서 기판 안치부(200)를 균일하게 가열하기 위해 각기 그 직경이 다른 원형 링 형상의 3개의 램프 히터(410)를 배치시켰다. 물론 이에 한정되지 않고, 직선 또는 곡선 형태의 램프 히터(410)를 기판 안치부(200) 하측에 균일하게 배치시킬 수도 있고, 램프 히터(410)의 개수 또한 이에 한정되지 않고, 이보다 많거나 적을 수 있다.
상술한, 복수의 램프 히터(410) 각각은 내부가 비어 있는 몸체(411)와, 상기 몸체(411) 내에 마련된 필라멘트(412)와, 상기 몸체(411)의 양 끝단에 마련되어 필라멘트(412)에 접속되는 전력 단자(413)를 포함한다.
본 실시예의 램프 히터(410)는 복사열을 통해 기판 안착부(200)를 100 내지 1200도 범위의 온도로 가열할 수 있다. 상기 램프 히터(410)는 동일 평면상에 배열되는 것이 효과적이다.
도 2에서는 복수의 램프 히터(410)가 하나의 전원 인가부(420)에 병렬 접속됨이 개시되었다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 복수의 램프 히터(410)가 하나의 전원 인가부(420)에 직렬 접속될 수도 있다. 또한, 복수의 램프 히터(410) 각각이 서로 다른 전원 인가부(420)에 접속될 수도 있다. 이때, 상기 램프 히터(410)의 전력 단자(413)와 전원 인가부(420)는 별도의 전선을 통해 접속되는 것이 효과적이다. 이때, 전력 단자(413)는 몸체의 양 끝단에 각기 배치되어 양 단자와 음 단자의 기능을 하게 된다. 이때, 전원 인가부(420)로부터 전럭 단자(413)에 인가된 전력에 따라 램프 히터(410)의 복사열의 세기를 조절할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 광학식 가열 수단(400)의 중심 영역에는 구동축이 관통한다. 그리고, 도시되지 않았지만 복수의 램프 히터(410)들 간의 사이 공간에 기판(10)의 로딩 및 언로딩을 돕는 리프트 핀이 관통한다.
본 실시예에서는 상술한 광학식 가열 수단(400)의 하측 영역(즉, 광학식 가열 수단(400)과 챔버(100)의 바닥면 사이 영역)에 마련된 반사부(500)를 구비한다. 상기 반사부(500)를 통해 광학식 가열 수단(400)의 복사열 중 하부 영역 즉, 챔버(100)의 바닥면 방향으로 복사되는 복사열을 기판 안착부(200) 방향으로 반사시켜 광학식 가열 수단(400)의 가열 성능(즉, 열 효율)을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 실시예의 반사부(500)는 광학식 가열 수단(400) 하측에 마련된 반 사 몸체(510)와, 반사 몸체(510)의 표면에 마련된 반사면(511)과, 상기 반사면(511) 상에 형성된 투광성 카본 절연층(520)을 포함한다.
반사 몸체(510)는 기판 안착부(200)와 유사한 판 형상으로 제작되는 것이 효과적이다. 그리고, 반사 몸체(510)의 중심에는 구동축(230)이 관통하는 관통홀(512)이 마련되고, 관통홀(512)의 주변에는 광학식 가열 수단(400)의 복수의 램프 히터(410)들이 배치 및/또는 수납되는 원형 띠 형상의 복수의 수납홈(513)이 마련된다. 상기 반사 몸체(510)는 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(100)의 바닥면에 고정되는 것이 효과적이다. 물론 이에 한정되지 않고, 챔버(100)의 바닥면과 램프 히터(410)의 사이 영역에 배치될 수도 있다.
본 실시예에서는 상기 반사 몸체(510)로 광반사율이 우수한 금속성 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 금속성 물질로는 Al, Ag 및 Cu를 사용하는 것이 효과적이다. 그리고, 상기 반사 몸체(510)의 상측 표면(즉, 램프 히터(410)의 인접면)은 경면 가공을 통해 반사면(511)으로 사용한다. 램프 히터(410) 하측의 반사 몸체(510)의 반사면(511)에서의 광반사율이 95% 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 통해 램프 히터(410)의 하측 영역으로 방출되는 복사열을 반사 몸체(510)의 반사면(511)에서 상측 방향으로 반사시켜 열의 손실을 줄일 수 있다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 반사 몸체(510)에 수납홈(513)을 두고 수납홈(513)의 내측으로 램프 히터(410)의 일부를 인입시켜, 램프 히터(410)의 측면 영역으로 방출되는 복사열을 수납홈(513) 내측 표면의 반사면(511)에 의해 상측 방향으로 반사시켜 램프 히터(410)의 열 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
이때, 램프 히터(410)와 반사부(500)는 인접 배치된다. 즉, 램프 히터(410)의 전력 단자(413) 또한, 금속성의 반사 몸체(510)에 인접 배치된다. 따라서, 종래에는 전력이 인가되는 전력 단자(413)와 금속성의 반사 몸체(510) 사이에 아킹(arcing)이 빈번하게 발생하였다.
이에 본 실시예에서는 상기 반사 몸체(510)의 상측 표면(즉, 반사면) 상에 투광성 카본 절연층(520)을 형성하여 전력 단자(413)와 반사 몸체(510) 사이의 아킹 발생을 방지하였다.
본 실시예에서는 전기 절연성의 갖고 광 투과율이 70% 이상인 물질로 투광성 카본 절연층(520)을 제작하는 것이 바람직하다. 이를 통해 전력 단자(413)와 반사 몸체(510) 즉, 반사면(511) 사이에서 발생하는 아킹을 방지할 뿐만 아니라, 투광성 카본 절연층(520)을 투과하는 복사열의 손실을 억제하여 램프 히터(410)의 열 손실을 최소화할 수 있다. 따라서, 광투과율이 70% 이하일 경우에는 램프 히터(410)의 열 손실이 커지는 단점이 있다. 그리고, 상기 광투과율이 80% 이상인 물질을 사용하는 것이 효과적이다. 물론 투광성 절연층(520)으로 광투과율이 90% 이상인 물질을 사용하는 것이 더욱 효과적이다.
이에 본 실시예에서는 상기 투광성 절연층(520)으로 DLC(Diamond Like Carbon)를 사용한다. 즉, 반사 몸체(510)의 반사면(511) 상에 DLC를 코팅하여 투광성 절연층(520)을 형성한다.
여기서, DLC는 비저항이 106 내지 1014 Ω/㎝이기 때문에 반사면(511)과 전력 단자(413) 사이의 아킹을 방지할 수 있다. 즉, 상기 범위의 비저항을 가질 경우 아킹을 방지할 수 있다. 물로 상기 범위보다 클 수도 있다. 그리고, 경도가 높고 표면이 매끄러워 강한 내구성을 가질 수 있고, 광 투과율(약 80% 이상)이 매우 높다. 그리고 DLC를 금속성의 반사 몸체(510)의 표면에 코팅하여 기판 처리 공정 중 금속성의 반사 몸체(510)가 부식되는 것을 방지할 수 있어, 반사 몸체(510)의 반사율을 지속시킬 수 있다. 상기 DLC로는 수소를 함유한 a-C:H(Hydrogenated Amorphous Carbon) 또는 수소를 함유하지 않은 ta-C(Tetrahedral Amorphous Carbon)를 사용할 수 있다.
이러한 DLC 코팅은 플라즈마 중의 탄소 이온이나 활성화된 탄화 수소 분자를 전기적으로 가속하여 높은 운동 에너지로 반사면(511)에 충돌시켜 반사면(511) 표면에 DLC를 코팅하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 탄소 함유 가스를 이용한 증착 공정을 통해 반사 몸체(510) 상에 DLC를 코팅하는 것이 바람직하다. 이때, 탄소 함유 가스로 CxHx 가스 및 CHx 가스 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 이온빔 증착 또는 스퍼터링을 통해 상기 DLC를 반사면(511) 상에 코팅하는 것이 가능하다. 여기서, DLC 즉, 투광성 절연층(520)을 1㎚ 내지 100㎛ 범위로 증착할 수 있다. 본 실시예에서는 DLC를 0.1 내지 10㎛ 범위 내에서 증착하는 것이 바람직하다. 이를 통해 아킹 방지와 높은 광 투과율을 얻을 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 이보다 두꺼운 두께의 DLC 코팅층을 형성할 수도 있다. 이경우, DLC 코팅층 즉, 투광성 절연층(520) 상에 램프 히터(410)가 접촉되 도록 할 수 있다. 즉, 종래에는 램프 히터(410)의 전력 단자(413)과 반사 몸체(510) 간의 도통 현상으로 인해 램프 히터(410)를 반사 몸체(510)로 부터 이격시켰다. 하지만, 반사 몸체(510)의 표면에 투광성 절연층(520)인 DLC 코팅층을 형성하는 경우 투광성 절연층(520) 상측 표면에 램프 히터(410)를 둘 수도 있다.
그리고, DLC의 경우 RI값이 1.8 내지 2.2 정도로 1.5인 유리와 유사하다. 따라서, DLC는 다른 절연층 보다 그 투과율이 우수함을 알 수 있다.
본 실시예에 따른 반사부(500)는 상술한 설명에 한정되지 않고, 다양한 변형예가 가능하다.
도 4에 도시된 변형예에서와 같이 반사 몸체(510)의 상측 표면에 반사층(530)을 형성하고, 반사층(530) 상측에 투광성 절연층(520)을 형성할 수도 있다.
여기서, 상기 반사층(530)은 반사 몸체(510)의 상측 표면에 반사 특성이 우수한 금속성의 박막을 증착하여 형성할 수도 있고, 반사막을 반사 몸체(510)의 상측 표면에 부착시켜 형성할 수도 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 필요에 따라 상기 반사 몸체(510)를 생략할 수도 있다. 즉, 얇은 반사막 상에 투광성 절연층(520)을 형성하고, 이 투광성 절연층(520)이 형성된 반사막을 램프 히터(410)의 적어도 하측 영역에 배치시켜 반사부(500)로 사용할 수도 있다. 반사층(530)의 표면이 반사막으로 작용한다.
또한, 이에 한정되지 않고, 상기 램프 히터(410)의 전원 단자(413)에 대응하는 반사 몸체(510)의 표면 영역에만 상기 투광성 절연층을 형성할 수도 있다.
또한, 도 5에 도시된 변형예에서와 같이 상기 반사 몸체(510)의 내측에는 반 사 몸체(510)를 냉각시키기 위한 별도의 냉각 유로가 마련될 수 있다. 이는 램프 히터(410)의 복사열에 의해 반사 몸체(510)가 가열될 수 있기 때문에 냉각 유로에 냉각 유체를 제공하여 반사 몸체(510)가 가열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 상기 광학식 가열 수단(400)을 보호하기 위해 상기 광학식 가열 수단(400) 상에 투광성막이 배치될 수도 있다. 이때, 투광성막을 고온에서 그 특성이 변화하지 않고, 광투과율이 90%이상인 막을 사용하여 광학식 가열 수단(400)의 복사열이 그 손실 없이 기판 안치부(200)에 제공되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 상기 램프 히터(410)의 적어도 전원 단자(413)에 투광성 절연층(520)이 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사부와 광학식 가열 수단을 설명하기 위한 일부 영역의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 반사면(511)을 갖는 반사부(500)와, 반사부(500) 상에 마련된 광학식 가열 수단(400)을 구비한다. 이때, 광학식 가열 수단(400)의 복수의 램프 히터(410) 각각의 적어도 전원 단자(413)의 표면에 투광성 절연층(430)인 DLC가 코팅된다. 이를 통해 전원 단자(413)와 반사부(500)의 반사 몸체(510) 사이의 아킹 발생을 방지할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 투광성 절연층(430)인 DLC를 램프 히터(410)의 몸체(411) 전면에 코팅할 수도 있다. 이를 통해 램프 히터(410) 몸체(411)의 내구성을 향상시킬 수도 있다.
본 발명은 상기에서 서술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양 한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 단면도.
도 2는 일 실시예에 따른 반사부의 평면도.
도 3은 일 실시예에 따른 반사부와 광학식 가열 수단을 설명하기 위한 일부 영역의 사시도.
도 4 및 도 5는 일 실시예의 변형예들에 따른 반사부의 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사부와 광학식 가열 수단을 설명하기 위한 일부 영역의 사시도.
<도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명>
100 : 챔버 200 : 기판 안치부
300 : 공정 가스 공급 수단 400 : 광학식 가열 수단
500 : 반사부 510 : 반사 몸체
511 : 반사면 520 : 투광성 절연층
530 : 반사층

Claims (10)

  1. 반응 공간을 갖는 챔버;
    상기 반응 공간 내에 적어도 하나의 기판을 안치하는 기판 안치부;
    상기 기판 안치부 하측에 마련된 광학식 가열 수단; 및
    상기 광학식 가열 수단의 복사열의 일부를 상기 기판 안치부로 반사시키는 반사면을 갖고, 상기 반사면 상에 코팅된 투광성 절연층을 갖는 반사부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학식 가열 수단은 내부가 비어 있는 몸체와 상기 몸체 내에 마련된 필라멘트와 상기 몸체의 양 끝단에 마련되어 상기 필라멘드에 접속되는 전력 단자를 포함하는 복수의 램프 히터와,
    상기 복수의 램프 히터의 전력 단자에 접속되어 전력을 제공하는 전원 인가부를 포함하고,
    상기 복수의 램프 히터는 그 내측 직경이 각기 다른 원형 링 형상으로 제작된 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부는 상측 표면에 반사면을 갖는 반사 몸체와, 상기 반사 몸체의 반사면 상에 코팅된 상기 투광성 절연층을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부는 반사 몸체와, 상기 반사 몸체상에 마련되고 그 표면에 상기 반사면을 갖는 반사층과, 상기 반사층의 반사면 상에 코팅된 상기 투광성 절연층을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 반사 몸체는 상기 광학식 가열 수단의 적어도 일부를 수납하는 수납홈을 갖는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 절연층으로 절연 특성이 있고 광 투과율이 70% 이상인 물질을 사용하는 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 절연층으로 DLC(Diamond Like Carbon)를 사용하는 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 DLC는 탄소 함유 가스를 이용한 증착 공정을 통해 상기 반사면 상에 코팅되거나 이온빔 증착 또는 스퍼터링을 통해 상기 반사면 상에 코팅되는 기판 처리 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 탄소 함유 가스로 CxHx 가스 및 CHx 가스 중 적어도 어느 하나를 사용하는 기판 처리 장치.
  10. 반응 공간을 갖는 챔버;
    상기 반응 공간 내에 적어도 하나의 기판을 안치하는 기판 안치부;
    상기 기판 안치부 하측에 마련된 몸체와, 상기 몸체 내에 마련된 필라멘트와, 상기 몸체의 양 끝단에 마련되어 상기 필라멘드에 접속되는 전력 단자와, 상기 적어도 상기 전력 단자의 표면에 마련된 투광성 절연층을 포함하는 복수의 램프 히터와, 상기 복수의 램프 히터의 전력 단자에 접속되어 전력을 제공하는 전원 인가부를 구비하는 광학식 가열 수단; 및
    상기 광학식 가열 수단의 복사열의 일부를 상기 기판 안치부로 반사시키는 반사부를 포함하는 기판 처리 장치.
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