KR20110008877A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 공정 챔버에 복수의 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 기판 처리 장치의 일 양태는 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버, 상기 공정 챔버내의 최하단에 위치하며 소정의 단위 공정을 수행하는 하단 챔버모듈, 상기 하단 챔버모듈 상단에 적층되는 상단 챔버모듈, 상기 하단 챔버모듈의 제1 서셉터를 승강 또는 하강시킴에 따라 상기 상단 챔버모듈의 제2 서셉터를 승강 또는 하강시키는 구동부, 및 상기 제1 서셉터의 높이를 조정하여 상기 제1 서셉터를 수평으로 조절하는 높이 조절부를 포함한다.
챔버 모듈, 적층 구조, 높이 조절

Description

기판 처리 장치{Apparatus for processing substrates}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 공정 챔버에 복수의 기판을 처리할 수 있는 적층식 구조에서 각 챔버모듈의 수평을 조절할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 지금까지는 디스플레이 장치로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 주로 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대하고 있다.
이와 함께, 일반적으로 반도체 소자는 반도체 기판에 박막을 형성할 수 있는 확산(deposition) 공정, 마스크(mask) 또는 레티클(reticle)의 패턴을 이용하여 반도체 기판 상의 박막 표면에 패턴을 형성하는 사진(photo lithography) 공정, 박막 표면의 패턴을 따라 반응 가스 또는 화학 용액을 이용하여 박막을 선택적으로 제거하는 식각(etch) 공정 등을 반복적으로 수행하여 제조된다.
또한, 최근 들어 화석 에너지의 고갈 및 지구의 기후 환경 등으로 인하여 화석 에너지를 대체할 새로운 에너지원에 대한 연구가 이루어지고 있으며, 이 중에서도 반도체 제조 공정 또는 평판 디스플레이 제조 공정을 응용하여 제조되는 태양광 모듈 장치에 대한 연구가 최근 급속히 진행되고 있다. 따라서, 광범위한 영역에서 태양광 발전을 수행하는 태양광 모듈 장치 등을 대량으로 생산하여 배치시키기 위하여는 기판의 처리 속도를 획기적으로 향상시키는 장치가 필요하다.
따라서, 상기의 반도체 제조 공정, 평판 디스플레이 제조 공정 또는 태양광 모듈의 제조 공정에 있어서, 다양한 공정이 수행되는 소정의 공정 챔버 내에서 기판의 처리 속도 향상시키는 것이 필요하다. 하지만, 대규모의 기판의 처리를 시도하는 새로운 관점에서의 연구 또는 개발은 별다른 진전이 없었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공정챔버 내에 복수의 챔버모듈의 적층되는 구조에서 챔버모듈을 수평으로 조정할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 해결 과제들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기판 처리 장치의 일 양태는 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버내의 최하단에 위치하며 소정의 단위 공정을 수행하는 하단 챔버모듈; 상기 하단 챔버모듈 상단에 적층되는 상단 챔버모듈; 상기 하단 챔버모듈의 제1 서셉터를 승강 또는 하강시킴에 따라 상기 상단 챔버모듈의 제2 서셉터를 승강 또는 하강시키는 구동부; 및 상기 제1 서셉터의 높이를 조정하여 상기 제1 서셉터를 수평으로 조절하는 높이 조절부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 공정챔버 내에 복수의 챔버모듈의 적층되는 구조에서 챔버모듈을 수평으로 조정하여 각 챔버모듈에서의 공정의 효율성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해 서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치의 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치는 소정의 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버(10), 기판이 안착되는 서셉터(20), 공정 가스를 분사하는 샤워 헤 드(30) 및 공정 가스를 분산시키는 분사판(40)을 포함할 수 있다.
기판(W)을 안착시키고 공정 가스를 분사하는 분사판(40)와 기판(W) 사이의 거리인 공정 갭(Gap)을 조절하기 위하여 서셉터(20)를 수직으로 승하강 시키는 구동 수단(50)이 필요하다. 하지만, 서셉터(20)의 중심축(25)으로 인하여 복수개의 기판을 동시에 처리하는 다단 적층 구조의 적용이 용이하지 않다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 공정챔버(100), 하단 챔버모듈(200), 상단 챔버모듈(300), 구동부(450), 높이 조절부(400) 및 수평 감지부(500)를 포함할 수 있다.
공정챔버(100)는 기판 처리 장치의 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 공정챔버(100)는 적층구조로 이루어지는 복수의 챔버모듈(200, 300)을 포함할 수 있다. 복수의 챔버모듈(200, 300)은 소정의 간격으로 공정챔버(100)의 내부에 배치될 수 있다. 공정 챔버(100)는 공정 수행의 공간을 제공하면서, 기판을 이송하거나 지지하는 등의 다양한 기계 장치, 제어를 위한 전자 장치 또는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
공정챔버(100)는 후술할 하단 챔버모듈(200), 상단 챔버모듈(300)이 장착되는 걸림부(120)를 포함할 수 있다. 걸림부(120)는 공정챔버(100) 내벽에 수평으로 배치되어, 후술할 하단 챔버모듈(200), 상단 챔버모듈(300)이 내벽에 안착되도록 하는 역할을 한다. 걸림부(120)는 하단 챔버모듈(200) 및 상단 챔버모듈(300)가 안착되어 고정되도록 챔버홈 또는 챔버돌기(125)를 포함할 수 있다.
하단 챔버모듈(200)은 공정챔버(100)에 부착되는 제1 상단 지지판(210), 제1 상단 지지판(210)과 소정 간격을 두고 배치되는 제1 서셉터(230)를 지지하는 제1 서셉터 지지부(220) 및 복수의 하단 연결축대(241, 242)를 포함할 수 있다.
제1 상단 지지판(210)은 공정챔버(100) 내벽에 고정되거나 또는 공정챔버(100)의 걸림부(120)에 안착되어 고정된다. 제1 상단 지지판(210)은 하단 챔버모듈(200)에서 고정된 부분으로서, 제1 서셉터 지지부(220)의 승강 또는 하강에 의하여 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터(230) 사이의 간격이 넓어지거나 좁아질 수 있다. 한편, 제1 상단 지지판(210)은 소정의 공정 가스를 제공하는 가스로(미도시) 및 가스로에 연결되어 공정 가스를 분산시키는 분사판(215)을 포함할 수 있다.
제1 서셉터 지지부(220)는 제1 서셉터(230)를 지지하며, 후술할 하단 연결축대(241, 242)에 결합될 수 있다. 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220)의 가장자리에는 복수의 홀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사각 모서리 부분에 하단 연결축대(241, 242)가 관통하여, 이동되는 통로인 소정의 홀을 포함할 수 있다. 한편 제1 서셉터 지지부(220)는 제1 서셉터(230)는 지지하는 판 형상 또는 제1 서셉터(230)를 하단에 수평으로 지지하는 바(bar) 형상이 될 수 있다. 또는 제1 서셉터 지지부(220)는 제1 서셉터(230)와 일체로 결합될 수도 있다. 예를 들어, 제1 서셉터 지지부(220)가 바(bar) 형상인 경우에는 제1 서셉터(230)의 하단 부분을 일정 간격으로 이격된 상태로 지지하며, 바의 양 끝단에는 하단 연결축대(241, 242)가 관통하여 이동되는 통로인 소정의 홀을 포함할 수 있다.
제1 서셉터(230)는 일반적으로 기판이 안착되는 공간을 제공한다. 제1 서셉 터(230)는 기판 이면에 소정의 열을 전달하기 위하여 열선, 가스 유로, 유도 코일 등이 배치되어, 소정의 온도로 가열하는 가열 수단(미도시)을 포함할 수 있다. 이와 함께, 기판을 흡착하는 소정의 흡착 수단(미도시) 또는 정전 척을 포함할 수 도 있다. 한편, 제1 서셉터(230)는 제1 서셉터 지지부(220)와 일체로 형성될 수도 있고, 이 경우에는 제1 서셉터 지지부(220) 및 제1 서셉터(230)를 통칭하여 "제1 서셉터" 또는 "제1 서셉터 지지부"라고 할 수 있다.
하단 연결축대(241, 242)는 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220)를 결합시키는 역할을 한다. 하단 연결축대(241, 242)는 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220)의 가장자리의 소정의 홀을 통하여 결합되며, 하단 연결축대(241, 242)는 제1 상단 지지판(210)과는 일체로 부착되지 않고, 상대적으로 상하 이동을 할 수 있다. 한편, 하단 연결축대(241, 242)는 제1 서셉터 지지부(220)와 일체로 부착될 수도 있고, 부착되지 않을 수도 있다. 하단 연결축대(241, 242)의 끝단에는 소정의 접촉 단면적을 가지는 볼트, 리벳, 너트 형태의 걸림단(245, 246)이 형성되어, 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220)가 하단 연결축대(241, 242)로부터 이탈되지 않도록 한다.
높이 조절부(400)는 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)의 높이를 조정하여 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)를 수평으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 높이 조절부(400)는 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)의 각 모서리 부분의 높이를 미세하게 조정함으로써, 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)를 수평으로 조정할 수 있다.
높이 조절부(400)는 하단 연결축대(241, 242)의 바닥면과 접하는 높이 조절단(410) 및 높이 조절단(410)에 일체로 부착되어 상하 이동을 하는 미세 이동단(420)을 포함할 수 있다.
높이 조절단(410)은 하단 연결축대(241, 242)의 바닥면과 접하는 소정의 수평 단면적을 제공하며, 상하 이동에 의하여 하단 연결축대(241, 242)에 전달되는 응력을 수평 단면적이 지지하는 역할을 한다.
미세 이동단(420)은 상하로 미세 이동하여 높이 조절단(410)의 높이를 미세하게 조정하는 역할을 한다. 예를 들어, 미세 이동단(420)은 소정의 나사산을 따라 회전하면서 상하로 미세하게 이동할 수 있다. 이와 같이, 소정의 나사산 등에 의하여 회전 운동을 직선 운동을 변환하여, 소정의 지점에서 높이를 상하로 미세하게 이동시킬 수 있다.
높이 조절부(400)는 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)의 네 모서리 부분에 각각 위치할 수 있고, 각 모서리 부분에서 하단 연결축대(241, 242)의 바닥면과 접하면서 상하로 미세하게 이동하여 하단 연결축대(241, 242)를 미세하게 상하로 이동시킬 수 있다. 이와 같이, 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)의 각 모서리 부분에서 하단 연결축대(241, 242)를 미세 이동시킴으로써 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)를 수평으로 조정할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상단 챔버모듈(300)은 공정챔버(100)에 부착되는 제2 상단 지지판(310), 제2 상단 지지판(310)과 소정 간격을 두고 배치되는 제2 서셉터(330)를 지지하는 제2 서셉터 지지부(320) 및 복수의 상단 연결축대(341, 342)를 포함할 수 있다. 한편, 상단 챔버모듈(300)은 그 구성에 있어, 하단 챔버모듈(200)과 동일한 구성으로 이루어질 수 있다.
다만, 상단 챔버모듈(300)은 하단 챔버모듈(200) 바로 위에 맞닿거나 또는 소정의 간격만을 사이에 두고 적층되는 구조로 배치될 수 있다. 따라서, 하단 챔버모듈(200) 및 상단 챔버모듈(300)의 각 상단 지지판(210, 310)은 공정챔버(100)의 내벽에 안착되어 고정되어, 하단 챔버모듈(200) 및 상단 챔버모듈(300)를 적층구조 배치될 수 있도록 한다. 이와 함께, 하단 챔버모듈(200) 및 상단 챔버모듈(300)은 수납 가능한 상태로 공정챔버(100)의 내벽에 안착될 수 있어, 각 챔버모듈(200, 300)의 조립 또는 확장을 용이하게 할 수도 있다.
상기와 같은 적층 구조로 배치됨으로 인하여, 하단 연결축대(241, 242)의 승강 또는 하강에 따라 상단 연결축대(341, 342)도 함께 승강 또는 하강하여, 제2 서셉터 지지부(320)를 승강 또는 하강시킬 수 있다. 이러한 동작에 대하여는 뒤에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
구동부(450)는 하단 챔버모듈(200)의 하단 연결축대(241, 242)를 승강 또는 하강시키거나 또는 하단 챔버모듈(200)의 제1 서셉터 지지부(220)를 승강 또는 하강시키는 역할을 한다. 구동부(450)는 하단 연결축대(241, 242) 또는 제1 서셉터 지지부(220)를 승강 또는 하강시켜, 제1 서셉터(230)를 일차적으로 승강 또는 하강시킨다. 이와 함께, 이차적으로는 하단 연결축대(241, 242)에 수직하는 축으로 연결되어 맞닿아 있는 상단 연결축대(341, 342)도 함께 승강 또는 하강시켜, 제2 서셉터 지지부(320)의 제2 서셉터(330)를 승강 또는 하강시킬 수 있다.
구동부(450)는 소정의 구동력을 제공하는 구동 모터(401), 상기 구동력을 전달하는 제1 구동부재(402) 및 제1 구동부재(402)에 연결되며 하단 연결축대(241, 242) 또는 제1 서셉터 지지부(220)에 맞닿아 구동력을 전달하는 제2 구동부재(430)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(401)는 회전하여, 소정의 회전 운동을 직선 운동을 변환시키는 나사 결합에 의하여 제1 구동부재(402)의 승강 또는 하강 운동을 유도할 수 있다. 또는, 실린더 타입에 의하여 하단 연결축대(241, 242) 또는 제1 서셉터 지지부(220)에 직접 접촉하여 승강 또는 하강 시킬 수도 있다.
제2 구동부재(430)는 소정의 바(bar)를 형성하는 전달축대(427) 및 상기 전달 축대의 내부에 형성되는 나사산 홈(425)을 포함할 수 있다. 나사산 홈(425)에는 높이 조절부(400)의 미세 이동단(420)이 결합될 수 있다. 미세 이동단(420)은 회전에 의하여 나사산 홈(425)에 대한 상대적인 상하 이동을 하여 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)의 모서리를 미세하게 이동시킬 수 있다. 따라서, 각 모서리 상의 해당 위치를 상하로 이동시킴으로써 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)를 수평으로 조정할 수 있다.
수평 감지부(500)는 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)의 수평 상태를 감지하는 역할을 한다. 수평 감지부(500)는 각 챔버모듈(200, 300)의 하단에 설치되어, 서셉터(230, 330) 또는 서셉터 지지부(220, 320)의 수평 여부를 판단할 수 있다. 수평 감지부(500)는 레이저 조사에 의한 수평 감지를 하는 기법, 소정의 수평면의 기울기를 감지하는 수준기를 이용하거나, 또는 각 모서리 상에서 수직 상의 높이를 감지하여 모서리 네 지점의 높이를 판단하여 수평을 감지하는 기법을 적용할 수 있다. 수평 감지부(500)는 서셉터(230, 330) 또는 서셉터 지지부(220, 320)의 수평 여부 판단하여 소정의 디스플레이에 출력하거나 또는 제어부(미도시)로 수평에 관한 데이터를 전송할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예서는 하단 챔버모듈(200) 및 상단 챔버모듈(300)의 두 개의 챔버모듈(200, 300)을 적층하는 구조를 도시하여 설명하였지만, 이는 하나의 예에 해당될 뿐이며, 3단 이상의 적층구조로 적용하는 것도 가능하다. 이와 함께, 본 발명의 일 실시예서는 하단 챔버모듈(200)의 제1 서셉터(230) 또는 제1 서셉터 지지부(220)를 수평으로 조정하는 구성을 개시하였지만, 이는 상단 챔버모듈(300)의 제2 서셉터(330) 또는 제2 서셉터 지지부(320)를 수평으로 조정하는 구성으로 확장될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 하단 챔버모듈의 사시도를 보여준다. 도 3을 참조하면, 하단 챔버모듈(200)은 공정챔버(100)에 부착되는 제1 상단 지지판(210), 제1 상단 지지판(210)과 소정 간격을 두고 배치되는 제1 서셉터(230)를 지지하는 제1 서셉터 지지부(220) 및 복수의 하단 연결축대(241, 242, 243, 244)를 포함할 수 있다.
제1 상단 지지판(210)은 공정챔버(100) 내벽에 장착되어 고정되며, 소정의 상판 역할을 한다. 제1 서셉터 지지부(220)는 서셉터(230)를 지지하며 소정의 하판 역할을 한다.
제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220)는 복수의 하단 연결축대(241, 242, 243, 244)를 통하여 소정의 간격으로 이격 되어 배치된다. 원칙적으 로 복수의 하단 연결축대(241, 242, 243, 244)는 제1 상단 지지판(210)과는 상대 운동이 가능하도록 결합되고, 제1 서셉터 지지부(220)와는 일체로 결합되어 승강 또는 하강할 수 있다.
예를 들어, 구동부(400)에 의하여 복수의 하단 연결축대(241, 242, 243, 244) 또는 제1 서셉터 지지부(220)가 승강하는 경우에는 제1 상단 지지판(210)은 공정챔버(100)의 내벽에 고정된 상태에서, 복수의 하단 연결축대(241, 242, 243, 244) 및 제1 서셉터 지지부(220)가 승강하면서 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220) 사이의 간격(2h)이 줄어든다.
이는 하단 챔버모듈(200)에서 수행되는 소정의 공정에 대하여 서셉터(230) 상의 기판과 분사판(215) 사이에서 미리 정해진 간격이 될 때까지 이루어질 수 있다. 다시 말해서, 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220) 사이의 간격이 미리 정해진 소정의 간격이 될 때가지 제1 서셉터 지지부(220)를 승강 또는 하강시켜 적절히 조절할 수 있다.
한편, 소정의 공정챔버(100) 내에는 상기에서의 각 챔버모듈(200, 300)이 다단으로 적층될 수 있다. 이러한 다단 적층에 의하여 각 챔버모듈(200, 300)의 수평 정도가 달라질 수 있다. 이에 본 발명의 일 실시예에서는 높이 조절부(400)를 도입함에 의하여 각 챔버모듈(200, 300)의 수평을 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 구동부(450)에 의하여 하단 챔버모듈(200) 및 상단 챔버모듈(300)의 서셉터(230, 330)을 각각 상승시킨 경우이다.
도 2에서와 같이 하단 챔버모듈(200) 및 상단 챔버모듈(300)의 서셉터(230, 330)가 최대로 낮아져 상단 지지판(210, 310) 및 서셉터 지지부(220, 320) 사이의 간격이 최대(2h)인 상태에서, 구동부(450)에 의하여 하단 챔버모듈(200)의 하단 연결축대(241, 242)를 승강시킨다. 하단 연결축대(241, 242)의 승강에 의하여 하단 연결축대(241, 242)와 일체로 연결된 제1 서셉터 지지부(220)가 승강되고, 기판을 지지하는 제1 서셉터(230)도 함께 승강된다.
따라서, 도 4에서와 같이 제1 서셉터 지지부(220)의 승강에 따라 제1 상단 지지판(210) 및 제1 서셉터 지지부(220) 사이의 간격이 좁아진다. 이는 소정의 공정에서 기판의 공정 조건에 부합되는 간격(h)에 도달할 때가지 이루어질 수 있다.
이와 함께, 하단 연결축대(241, 242)의 상승에 따라 하단 연결축대(241, 242)와 맞닿아 있는 상단 연결축대(341, 342)의 승강이 이루어질 수 있다. 따라서, 하단 연결축대(241, 242)의 승강에 따라 동시에 상단 연결축대(341, 342)의 승강이 이루어짐으로써, 제2 서셉터 지지부(320)가 승강되고, 기판을 지지하는 제2 서셉터(330)도 함께 승강된다.
상기에서와 같이, 각 챔버모듈(200, 300)들을 다단으로 적층하여, 각 연결축대(241, 242, 341, 342)를 서로 맞닿게 설치함으로써, 최하단의 연결축대(241, 242)를 상승 또는 하강시킴으로써 최하단으로부터 상단에 위치하는 각 챔버모듈(200, 300)의 서셉터 지지부(220, 320)를 승강 또는 하강시켜, 각 챔버모듈(200, 300)에서의 기판 및 분사판(215, 315) 사이의 간격을 적절히 조절할 수 있다.
한편, 연결축대(241, 242, 341, 342)가 서셉터 지지부(220, 320)과 일체로 결합되는 경우에는, 하단 챔버모듈(200)의 연결축대(241, 242)는 상단 챔버모듈(300)의 서셉터 지지부(320)와 맞닿게 설치될 수 있다. 이러한 경우에는, 하단 챔버모듈(200)의 연결축대(241, 242)를 승강시키는 경우에 상단 챔버모듈(300)의 서셉터 지지부(320)가 승강하고, 이에 따라 상단 챔버모듈(300)의 연결축대(341, 342)가 승강할 수 있다. 상기 연결축대(341, 342)의 승강에 의하여 또다른 상단 챔버모듈의 서셉터 지지부를 승강시킬 수 있다. 이와 같이, 다단으로 적층된 구조에서, 서셉터 지지부를 승강시켜, 각 챔버모듈(200, 300)에서의 기판 및 분사판(215, 315) 사이의 간격을 적절히 조절하여 기판 상의 막 균일도 향상 또는 수율을 향상시킬 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 높이 조절부를 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
먼저 도 5a를 살펴보면, 높이 조절부(400)는 제2 구동부재(430) 상에 수직으로 소정의 나사 결합에 의해 이동하는 메커니즘으로 구성될 수 있다. 높이 조절부(400)는 하단 연결축대(241)에 접하게 위치하여 하단 연결축대(241)를 지지하는 높이 조절단(410) 및 높이 조절단(410)에 일체로 부착되어 상하 이동을 하는 미세 이동단(420)으로 구성될 수 있다. 한편, 높이 조절부(400)를 지지하는 제2 구동부재(430)는 바(bar) 형상의 전달축대(427) 및 전달축대(427)의 내부에 형성되는 나사홈을 구비한 홈부(425)를 포함할 수 있다. 따라서, 미세 이동단(420)에는 이에 대응되는 나사산을 구비하여 홈부(425)의 나사홈을 따라 회전하면서 상하 이동을 할 수 있다. 다시 말하면, 수평 감지부(500)를 통하여 감지된 수평 여부에 대한 정 보를 이용하여, 사용자 또는 소정의 구동 수단에 의하여 높이 조절단(410)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 제1 서셉터 지지부(220)를 수평으로 조정할 수 있다.
한편, 높이 조절단(410)의 회전에 의하여 수평 조절이 이루어진 경우에 더 이상의 높이 조절단(410)의 회전을 방지하여 수평 상태를 유지시키는 회전 방지부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 높이 조절단(410)은 테두리 상으로 소정의 돌기부(412)를 구비하고, 소정의 회전 방지핀(415)이 돌기부(412) 사이의 홈부(413)에 끼워짐으로써 높이 조절단(410)의 회전을 방지할 수 있다. 상기의 회전 방지핀(415)은 하단 연결축대(241) 상에 또는 하단 연결축대(241)의 걸림단(246) 상에서 소정의 힌지 결합에 의해 이동될 수 있다. 여기서, 걸림단(246)은 하단 연결축대(241)의 끝단에 형성되어 제1 서셉터 지지부(220)가 이탈되지 않도록 한다.
도 5b를 참조하면, 높이 조절부(400)는 하단 연결축대(241)의 나사홈을 구비한 홈부(575)에 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 높이 조절부(400)의 높이 조절단(410)은 제2 구동 부재(430)에 접하여, 제2 구동 부재(430)가 하단 챔버모듈(200)을 지지하도록 한다. 수평 여부에 대하여 판단이나 정보를 획득하여, 사용자 또는 소정의 구동 수단에 의하여 높이 조절단(410)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 하단 연결축대(241)를 미세하게 승하강시킬 수 있다. 이러한 미세 이동에 의하여 제1 서셉터 지지부(220)를 수평으로 조정할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 높이 조절부를 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6a를 참조하면, 높이 조절부(510)는 제2 구동부재(430)의 외주면 상의 나사산(423)에 결합하여 소정의 상하 이동을 할 수 있다. 높이 조절부(510)는 내부에 대응되는 소정의 나사홈(515)을 구비한 높이 조절단을 형성하여, 상기 나사산(423)을 따라 회전하면서 상하 이동을 할 수 있도록 한다.
도 6b를 참조하면, 높이 조절부(520)는 하단 연결축대(410)의 외주면 상의 나사산(585)에 결합하여 소정의 상하 이동을 할 수 있다. 높이 조절부(520)는 내부에 소정의 나사홈(520)을 구비하여, 회전 운동에 의하여 미세한 상하 이동을 할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 적층 구조의 각 챔버모듈(200, 300)에서의 수평을 조정하기 위하여, 소정의 높이 조절부(400)의 구성을 도입하여 각 챔버모듈(200, 300)의 서셉터(230, 330) 또는 서셉터 지지부(220, 320)의 높이를 미세하게 조정하여 각 챔버모듈(200, 300)의 수평을 용이하게 조절할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치의 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 하단 챔버모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 높이 조절부를 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 높이 조절부를 종단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 공정 챔버 120: 걸림부
125: 챔버돌기 200: 하단 챔버모듈
210: 제1 상단 지지판 220: 제1 서셉터 지지부
230: 제1 서셉터
241, 242, 243, 245: 하단 연결축대
245, 246: 걸림단
300: 상단 챔버모듈 310: 제2 상단 지지판
320: 제2 서셉터 지지부 230: 제2 서셉터
341, 342: 상단 연결축대
450: 구동부 401: 구동모터
402: 제1 구동부재 430: 제2 구동부재
400: 높이 조절부 410: 높이 조절단
420: 미세 이동단 415: 회전 방지핀
425: 나사산 홈 427: 전달축대

Claims (7)

  1. 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버내의 최하단에 위치하며 소정의 단위 공정을 수행하는 하단 챔버모듈;
    상기 하단 챔버모듈 상단에 적층되는 상단 챔버모듈;
    상기 하단 챔버모듈의 제1 서셉터를 승강 또는 하강시킴에 따라 상기 상단 챔버모듈의 제2 서셉터를 승강 또는 하강시키는 구동부; 및
    상기 제1 서셉터의 높이를 조정하여 상기 제1 서셉터를 수평으로 조절하는 높이 조절부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하단 챔버모듈의 제1 상단 지지판 및 상기 상단 챔버모듈의 제2 상단 지지판을 상기 공정챔버의 내벽에 각각 안착시키고,
    상기 구동부는 상기 하단 챔버모듈의 하단 연결축대를 승강시켜, 상기 하단 연결축대와 맞닿아 있는 상기 상단 챔버모듈의 상단 연결축대를 승강시킴에 의하여 상기 제2 서셉터를 승강시키는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 높이 조절부는
    상기 하단 연결축대와 맞닿아 상기 하단 연결축대를 지지하는 전달축대의 상 단 또는 상기 하단 연결축대의 하단에 형성되며, 소정의 나사산 결합을 통하여 상하로 이동되는 높이 조절단을 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전달축대는 축대 상단 내부에 소정의 나사홈이 형성된 홈부를 포함하며,
    상기 높이 조절부는 상기 높이 조절단과 일체로 형성되고, 상기 나사홈에 삽입되는 대응되는 나사산을 구비한 미세 이동단을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전달축대는 축대 상단 외부에 소정의 나사산을 포함하며,
    상기 높이 조절단은 상기 나사산에 대응되는 나사홈을 구비하여 회전에 의해 상하 이동을 하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 높이 조절부는
    상기 높이 조절단의 회전을 방지하여 상기 높이 조절단을 고정시키는 회전 방지부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 서셉터 또는 상기 제2 서셉터의 수평을 감지하는 수평 감지부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
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