KR20120025570A - Substrate placing means, and appratus and module for treating substrate including the same - Google Patents

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KR20120025570A
KR20120025570A KR1020120010995A KR20120010995A KR20120025570A KR 20120025570 A KR20120025570 A KR 20120025570A KR 1020120010995 A KR1020120010995 A KR 1020120010995A KR 20120010995 A KR20120010995 A KR 20120010995A KR 20120025570 A KR20120025570 A KR 20120025570A
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장호성
이호철
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Abstract

PURPOSE: A member for settling a substrate, an apparatus for processing a substrate including the same, and a module for processing the substrate are provided to minimize vertical movement distance of a carrier member by including a plurality of lift pins and grooves. CONSTITUTION: A disc(128) is arranged in a reaction space. Asusceptor(132) is arranged on a disc. A substrate(122) is placed on the susceptor. The susceptor is carried into the reaction space or carried out from the reaction space by a carrier member. An adjacent susceptor is engaged with a top stepped part and a lower stepped part.

Description

기판안치수단과 이를 포함하는 기판처리장치 및 기판처리모듈{Substrate placing means, and Appratus and Module for treating substrate including the same}Substrate placing means, and Appratus and Module for treating substrate including the same}

본 발명은 기판을 적재하고 이송가능한 서셉터를 가지는 기판안치수단과 이를 포함한 기판처리장치 및 기판처리모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate mounting means having a susceptor for loading and transporting a substrate, a substrate processing apparatus and a substrate processing module including the same.

일반적으로, 반도체 소자, 표시장치 및 박막 태양전지를 제조하기 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 패터닝하는 식각공정 등을 거치게 된다. 이들 공정 중 박막증착공정 및 식각공정 등은 진공상태로 최적화된 기판처리장치에서 진행한다.
In general, in order to manufacture a semiconductor device, a display device, and a thin film solar cell, a thin film deposition process of depositing a thin film of a specific material on a substrate, a photo process of exposing or hiding selected areas of the thin films using a photosensitive material, The thin film is removed and patterned through an etching process. Among these processes, a thin film deposition process and an etching process are performed in a substrate processing apparatus optimized in a vacuum state.

도 1 및 도 2는 종래기술의 기판처리장치에서 기판안치수단의 개략도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 종래기술의 기판처리장치를 설명하면 다음과 같다.
1 and 2 are schematic diagrams of substrate placing means in a substrate processing apparatus of the prior art. The substrate processing apparatus of the prior art will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

도 1과 같이, 기판처리장치(10)는 반응공간을 제공하는 공정챔버(12), 반응공간에 위치하고 기판(22)이 안치되는 기판안치수단(14), 기판안치수단(14)와 대향하고 공정가스를 공급하는 가스분배수단(16), 기판안치수단(14)을 승하강시키는 샤프트(18), 기판안치수단(14)의 하부에 위치하는 가열수단(34), 기판안치수단(14)을 관통하는 다수의 관통구(pin hole)(36), 다수의 관통구(36)의 각각에 현가되는 다수의 리프트 핀(38), 기판안치수단(14)와 가열수단(34) 사이에 설치되고, 다수의 리프트 핀(38)을 지지하는 지지판(40), 및 반응공간의 반응가스 및 부산물을 배기시키는 배기수단(20)을 포함한다.
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 faces a process chamber 12 that provides a reaction space, a substrate placing means 14 and a substrate placing means 14 that are positioned in the reaction space and in which the substrate 22 is placed. A gas distribution means 16 for supplying a process gas, a shaft 18 for raising and lowering the substrate placing means 14, a heating means 34 located below the substrate placing means 14, and a substrate placing means 14. A plurality of pin holes 36 penetrating through the plurality of lift pins 38 suspended in each of the plurality of through holes 36, the substrate mounting means 14 and the heating means 34 installed between And a support plate 40 for supporting the plurality of lift pins 38, and exhaust means 20 for exhausting the reaction gas and by-products of the reaction space.

배기수단(20)은 배기포트(24) 및 배기포트(24)와 연결되는 배기펌프(26)를 포함한다. 도 1 및 도 2에서 도시하지 않았지만, 기판처리장치(10)는 기판(22)을 반응공간으로 인입 또는 반응공간으로부터 반출시키기 위한 출입구를 포함한다. 도 1은 기판(22)이 기판안치수단(14) 상에 안치되어, 공정을 진행하고 있는 상태를 도시한다.
The exhaust means 20 includes an exhaust port 24 and an exhaust pump 26 connected to the exhaust port 24. Although not shown in FIGS. 1 and 2, the substrate processing apparatus 10 includes an entrance and exit port for bringing the substrate 22 into or out of the reaction space. FIG. 1 shows a state in which the substrate 22 is placed on the substrate mounting means 14 and is in the process.

도 2는 기판(22)이 반출 직전 또는 반입 직후 상태를 도시한다. 공정이 완료된 기판(22)을 반출하기 위하여, 샤프트(18)의 동작에 의해 기판안치수단(14)을 하강시키면, 다수의 리프트 핀(38)의 하부는 지지판(40)에 의해 지지되고, 리프트 핀(38)의 상부는 기판안치수단(14)의 상부로 돌출된다. 다수의 리프트 핀(38)에 의해 기판(22)과 기판안치수단(14) 사이에 로봇 암(도시하지 않음)이 출입할 수 있는 출입공간이 형성되고, 로봇 암의 동작에 의해 기판(22)을 반응공간으로부터 외부로 반출한다.
2 shows a state in which the substrate 22 is immediately before or immediately after the loading. In order to carry out the board | substrate 22 with which the process was completed, when the board | substrate mounting means 14 is lowered by the operation of the shaft 18, the lower part of the several lift pins 38 is supported by the support plate 40, and the lift The upper part of the pin 38 protrudes to the upper part of the substrate mounting means 14. An entrance space through which the robot arm (not shown) enters and leaves between the substrate 22 and the substrate mounting means 14 is formed by the plurality of lift pins 38, and the substrate 22 is operated by the operation of the robot arm. To the outside from the reaction space.

반응공간에 기판(22)을 공급하기 위하여, 샤프트(18)의 동작에 의해서 기판안치수단(14)을 하강시키면, 다수의 리프트 핀(38)이 기판안치수단(14)의 상부로 돌출된다. 로봇 암의 동작에 의해 기판(22)을 다수의 리프트 핀(38) 상에 위치시키고, 기판안치수단(14)을 공정위치로 상승시키면, 다수의 리프트 핀(38)이 기판안치수단(14)에 현가되면서, 기판(22)이 기판안치수단(14) 상에 안치된다.
In order to supply the substrate 22 to the reaction space, when the substrate placing means 14 is lowered by the operation of the shaft 18, a plurality of lift pins 38 protrude above the substrate placing means 14. When the substrate 22 is placed on the plurality of lift pins 38 by the operation of the robot arm, and the substrate holding means 14 is raised to the process position, the plurality of lift pins 38 are placed on the substrate holding means 14. Suspended on the substrate 22 is placed on the substrate mounting means 14.

도 1 및 도 2와 같이, 기판처리장치(10)에 있어서 다수의 리프트 핀(38)을 이용하여, 기판(22)을 반입하거나 반출시키는 방법이 널리 이용된다. 그러나, 다수의 리프트 핀(38)이 승하강하기 위해, 다수의 관통구(36)가 필수적으로 형성되어야 하지만, 다수의 관통구(36)는 기판안치수단(14)의 온도분포의 균일성을 저해하는 요인으로 작용한다. 다시 말하면, 다수의 관통구(36)와 대응되는 기판(22)은 다른 부분에 비하여 낮은 온도를 가질 수 있어, 기판(22)에 있어서 다수의 관통구(36)와 대응되는 영역이 다른 영역과 비교하여 증착 및 식각속도가 느려진다. 그리고, 이러한 현상은, 1000도 이상의 고온을 요구하는 화합물 반도체층의 박막을 형성하는 경우 심화된다.
1 and 2, in the substrate processing apparatus 10, a method of loading or unloading the substrate 22 using a plurality of lift pins 38 is widely used. However, in order for the plurality of lift pins 38 to move up and down, the plurality of through holes 36 must be formed essentially, but the plurality of through holes 36 impede the uniformity of the temperature distribution of the substrate mounting means 14. It acts as a factor. In other words, the substrate 22 corresponding to the plurality of through holes 36 may have a lower temperature than other portions, so that the region corresponding to the plurality of through holes 36 may be different from other regions of the substrate 22. In comparison, deposition and etching rates are slow. This phenomenon is aggravated when forming a thin film of a compound semiconductor layer that requires a high temperature of 1000 degrees or more.

상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기판의 온도분포를 균일하게 유지하기 위하여, 서셉터를 분리하는 분리수단을 기판과 대응되지 않는 서셉터 및 디스크에 설치하는 기판안치수단과 이를 포함하는 기판처리장치 및 기판처리모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention provides a substrate mounting means for installing a separation means for separating the susceptor in the susceptor and the disc does not correspond to the substrate, in order to maintain a uniform temperature distribution of the substrate; An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing module including the same.

본 발명은 가스분배수단과 기판안치수단의 제한된 간격 내에서, 기판을 적재한 서셉터를 반응공간에 반입 또는 반응공간으로부터 반출이 가능하도록, 서셉터의 하부에 설치된 분리수단에 의해서 서셉터를 이송하는 이송수단의 수직 이동 거리를 최소화시킨 기판안치수단과 이를 포함한 기판처리장치 및 기판처리모듈을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
The present invention transfers the susceptor by a separating means installed at the bottom of the susceptor so that the susceptor on which the substrate is loaded can be brought into or taken out of the reaction space within a limited distance between the gas distribution means and the substrate placing means. Another object of the present invention is to provide a substrate mounting means and a substrate processing apparatus and a substrate processing module including the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반응공간에 위치한 디스크; 기판이 안치되어 상기 디스크 상에 위치하며, 이송수단에 의해 상기 반응공간으로 반입 또는 상기 반응공간으로부터 반출 가능한 다수의 서셉터를 포함하고, 서로 인접한 상기 다수의 서셉터는 상부 단차부 및 하부 단차부에 의해 치합되는 것을 특징으로 하는 기판안치수단을 제공한다. A disk located in the reaction space according to the present invention for achieving the above object; A plurality of susceptors placed on the disk and positioned on the disc, the susceptors being able to be brought into or taken out of the reaction space by a transfer means, wherein the plurality of susceptors adjacent to each other includes an upper step portion and a lower step portion; It provides a substrate mounting means characterized in that the meshed by.

이때, 상기 다수의 서셉터는 서로 인접한 제 1 및 제 2 서셉터를 포함하고, 상기 제 1 서셉터는 측면의 상부에 상기 상부 단차부가 형성되고, 상기 제 2 서셉터는 측면의 하부에 상기 하부 단차부가 형성되어, 상기 상부 단차부 및 상기 하부 단차부가 서로 접촉면을 갖도록 치합되는 것을 특징으로 하며, 상기 다수의 서셉터 각각은 상기 기판이 안치되는 기판안치구와 상기 기판이 안치되지 않는 주변부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In this case, the plurality of susceptors includes first and second susceptors adjacent to each other, wherein the first susceptor has the upper stepped portion formed at an upper side of the side, and the second susceptor has the lower portion at the lower side of the side. The stepped portion is formed, and the upper stepped portion and the lower stepped portion is characterized in that it is meshed to have a contact surface with each other, wherein each of the plurality of susceptors includes a substrate support on which the substrate is placed and the peripheral portion is not placed It is characterized by.

그리고, 상기 다수의 서셉터 각각은 상기 디스크의 외주연에서 중앙부까지 확장되어, 상기 디스크의 상부면 전체를 덮는 것을 특징으로 하며, 상기 다수의 서셉터의 하부에 위치하고, 상기 다수의 서셉터 각각을 상기 디스크로 분리하기 위한 분리수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Each of the plurality of susceptors extends from the outer circumference of the disk to the center portion to cover the entire upper surface of the disk, and is located below the plurality of susceptors, respectively. It further comprises a separating means for separating into the disk.

또한, 상기 다수의 서셉터 하부에는 서로 평행한 2개의 그루브가 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 기판은 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 기판안치구에 안치되고, 상기 제 2 영역은 상기 디스크 상에 설치되어 상기 기판안치구와 인접한 기판지지부에 안치되는 것을 특징으로 한다.
In addition, two grooves parallel to each other are provided below the plurality of susceptors, wherein the substrate includes a first region and a second region, and the first region is placed in the substrate fixture. The second region is installed on the disk, characterized in that it is placed in the substrate support adjacent to the substrate support.

본 발명의 기판안치수단 및 이를 포함한 기판처리장치는 다음과 같은 효과가 있다.
Substrate mounting means and a substrate processing apparatus including the same of the present invention has the following effects.

기판안치수단은 디스크와, 디스크 상에 기판을 적재한 상태에서 이송가능한 다수의 서셉터와, 디스크와 서셉터를 분리하기 위하여, 기판과 대응되지 않는 디스크 및 서셉터에 각각 다수의 리프트 핀 및 그루브를 설치하는 것에 의해, 기판의 온도분포를 균일하게 유지할 수 있다.The substrate placing means includes a plurality of lift pins and grooves on the disk, a plurality of susceptors that can be transported with the substrate loaded on the disk, and disks and susceptors that do not correspond to the substrate to separate the disk and the susceptor, respectively. The temperature distribution of the substrate can be maintained uniformly by providing the

서셉터 및 디스크에 설치되는 다수의 리프트 핀 및 그루브에 의해, 가스분배수단과 기판안치수단의 제한된 간격 내에서, 분리수단에 의해서 서셉터를 이송하는 이송수단의 수직 이동 거리를 최소화하여 서셉터를 디스크 상에 안치 또는 디스크로부터 용이하게 분리하여 이송할 수 있다.
A plurality of lift pins and grooves installed on the susceptor and the disk allow the susceptor to be minimized by minimizing the vertical movement distance of the conveying means for conveying the susceptor by the separating means within a limited distance between the gas distribution means and the substrate placing means. It can be easily transported separately from the settle or from the disk.

디스크의 상부면 전체를 다수의 서셉터와 커버에 의해 복개함으로써 디스크의 열손실을 최소화하고, 기판안치수단의 온도분포를 균일하게 할 수 있다.By covering the entire upper surface of the disk with a plurality of susceptors and covers, it is possible to minimize the heat loss of the disk and to make the temperature distribution of the substrate mounting means uniform.

디스크의 상부면 전체를 복개하는 다수의 서셉터와 커버가 기판처리과정에서 디스크를 대신하여 침식되고, 침식된 다수의 서셉터와 커버를 주기적으로 교체함으로써 디스크의 수명을 연장시킬 수 있다.A plurality of susceptors and covers covering the entire upper surface of the disk are eroded in place of the disk during substrate processing, and the life of the disk can be extended by periodically replacing the eroded plurality of susceptors and covers.

다수의 서셉터 및 커버가 디스크로부터 분리 및 이송 가능하므로, 다수의 서셉터 및 커버를 외부로 반출하여 용이하게 세정할 수 있다.
Since the plurality of susceptors and covers can be separated and transported from the disk, the plurality of susceptors and covers can be taken out and cleaned easily.

도 1 및 도 2는 종래기술의 기판처리장치에서 기판안치수단의 개략도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판안치수단의 분해 사시도
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 분리수단의 단면도
도 6은 도 4를 A-A'로 절단한 단면도
도 7 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서셉터의 사시도
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 서셉터의 사시도
도 11 내지 도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크의 단면도
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판안치수단의 분해사시도
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서셉터의 사시도
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 서셉터의 사시도
도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판처리모듈의 개략도
도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크의 분해 사시도
도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다수의 기판이 안치되는 서셉터의 사시도이다.1 and 2 are schematic views of a substrate mounting means in a substrate processing apparatus of the prior art;
3 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view of the substrate mounting means according to the first embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view of the separating means according to the first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4.
7 to 8 are perspective views of the susceptor according to the first embodiment of the present invention.
9 and 10 are perspective views of a susceptor according to a modification of the first embodiment of the present invention.
11 to 12 are cross-sectional views of a disk according to the first embodiment of the present invention.
13 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
14 is an exploded perspective view of the substrate mounting means according to the second embodiment of the present invention;
15 is a perspective view of a susceptor according to a second embodiment of the present invention;
16 is a perspective view of a susceptor according to a third embodiment of the present invention;
17 is a schematic view of a substrate processing module according to a third embodiment of the present invention.
18 is an exploded perspective view of a disk according to the first embodiment of the present invention.
19 is a perspective view of a susceptor on which a plurality of substrates are placed according to the first embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 다양한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, various exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 1 First 실시예Example

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판안치수단의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 분리수단의 단면도이고, 도 6은 도 4를 A-A'로 절단한 단면도이고, 도 7 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서셉터의 사시도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 서셉터의 사시도이고, 도 11 내지 도 12는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 디스크의 단면도이고, 도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크의 분해 사시도이고, 도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다수의 기판이 안치되는 서셉터의 사시도이다.
3 is a schematic view of a substrate treating apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is an exploded perspective view of a substrate mounting means according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a first embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4, and FIGS. 7 to 8 are perspective views of a susceptor according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 11 is a perspective view of a susceptor according to a modification of the first embodiment of the present invention, FIGS. 11 to 12 are cross-sectional views of a disk according to a modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a first embodiment of the present invention. 19 is an exploded perspective view of a disk according to an embodiment of the present invention, and FIG.

도 3과 같이, 기판처리장치(110)는 반응공간을 제공하는 공정챔버(112), 반응공간에 위치하고 기판(122)이 안치되는 기판안치수단(114), 기판안치수단(114)과 대향하고 공정가스를 공급하는 가스분배수단(116), 기판안치수단(114)을 승하강시키는 샤프트(118), 기판안치수단(114)의 하부에 위치하는 가열수단(134) 및 반응공간의 반응 가스 및 부산물을 배기시키는 배기수단(120)을 포함한다. 배기수단(120)은 배기포트(124) 및 배기포트(124)와 연결되는 배기펌프(126)를 포함한다. 도 3에서 도시하지 않았지만, 기판처리장치(110)는 기판(122)을 반응공간으로 인입 또는 반응공간으로부터 외부로 반출시키기 위한 출입구를 포함한다.
As shown in FIG. 3, the substrate treating apparatus 110 faces a process chamber 112 that provides a reaction space, a substrate placing means 114 and a substrate placing means 114 that are positioned in the reaction space and in which the substrate 122 is placed. A gas distribution means 116 for supplying a process gas, a shaft 118 for raising and lowering the substrate placing means 114, a heating means 134 located below the substrate placing means 114, and a reaction gas in the reaction space; And exhaust means 120 for exhausting the by-products. The exhaust means 120 includes an exhaust port 124 and an exhaust pump 126 connected to the exhaust port 124. Although not shown in FIG. 3, the substrate processing apparatus 110 includes an entrance and exit port for bringing the substrate 122 into or into the reaction space.

도 3 및 도 4와 같이, 기판안치수단(114)은, 샤프트(118)에 연결되는 디스크(disk)(128), 디스크(128) 상면에 설치되는 다수의 삽입구(130), 기판(122)이 안치되고 이송가능한 다수의 서셉터(132), 다수의 서셉터(132)를 디스크(128)로부터 분리하기 위한 다수의 리프트 핀(150), 기판안치수단(114)과 가열수단(134) 사이에 설치되고 다수의 리프트 핀(150)을 지지하는 지지판(240), 및 디스크(128)에 설치되고 다수의 리프트 핀(150)의 각각이 위치하는 다수의 관통구(152)를 포함하여 구성된다. 디스크(128)는 서셉터(132)가 위치하는 안치부(136)와 서셉터(132)가 위치하지 않는 비안치부(138)로 구분된다.
As shown in FIGS. 3 and 4, the substrate mounting means 114 includes a disk 128 connected to the shaft 118, a plurality of insertion holes 130 provided on the upper surface of the disk 128, and a substrate 122. A plurality of settled and transportable susceptors 132, a plurality of lift pins 150 for separating the plurality of susceptors 132 from the disk 128, between the substrate set-up means 114 and the heating means 134. And a plurality of through holes 152 installed in the support plate 240 and supporting the plurality of lift pins 150, and a plurality of through holes 152 installed in the disk 128 and each of the plurality of lift pins 150 positioned thereon. . The disk 128 is divided into a settlement portion 136 in which the susceptor 132 is located and a non-settlement portion 138 in which the susceptor 132 is not located.

도 3 및 도 4와 같이, 서셉터(132)는 디스크(128)의 삽입구(130)에 수용되는 돌출부(154), 삽입구(130)와 인접한 디스크(128)의 상면과 접촉하는 주변부(156) 및 기판(122)이 안치되는 기판안치구(158)를 포함한다. 기판안치구(158)는 기판(122)의 두께와 동일한 깊이로 함몰되는 함몰부의 형태로 형성되고, 기판(122)이 기판안치구(158)에 안치되었을 때, 기판(122)과 서셉터(132)의 표면은 동일한 평면을 이룬다. 다수의 관통홀(152)은 디스크(128)의 안치부(136)에 형성되고, 서셉터(132)의 주변부(156)와 대응된다.
3 and 4, the susceptor 132 includes a protrusion 154 accommodated in the insertion hole 130 of the disk 128, and a peripheral portion 156 contacting the top surface of the disk 128 adjacent to the insertion hole 130. And a substrate mounting fixture 158 on which the substrate 122 is placed. The substrate support 158 is formed in the form of a depression recessed to the same depth as the thickness of the substrate 122, and when the substrate 122 is placed in the substrate support 158, the substrate 122 and the susceptor ( The surface of 132 is in the same plane. The plurality of through holes 152 are formed in the settled portion 136 of the disk 128 and correspond to the peripheral portion 156 of the susceptor 132.

도 7은 도 3 및 도 4에서 도시한 서셉터(132)의 배면을 도시하고, 도 8은 도 3 및 도 4에서 도시한 서셉터(132)의 전면을 도시한다. 서셉터(132)의 전면은 가스분배수단(116)과 대향한다. 도 7 및 도 8에서는 설명의 편의를 위하여 기판(122)을 도시하지 않았다. 도 7과 같이, 서셉터(132)에서 주변부(156)의 배면에는 리프트 핀(150)과 접촉하는 핀 접촉부(160)가 정의되고, 기판안치구(158)에 대응되는 서셉터(132)의 배면에는 돌출부(154)가 형성된다. 도 8과 같이 기판안치구(158)는 서셉터(132)의 전면에 설치된다.
FIG. 7 shows the back of the susceptor 132 shown in FIGS. 3 and 4, and FIG. 8 shows the front of the susceptor 132 shown in FIGS. 3 and 4. The front surface of the susceptor 132 faces the gas distribution means 116. 7 and 8 do not show the substrate 122 for convenience of description. As shown in FIG. 7, a pin contact portion 160 contacting the lift pin 150 is defined on the rear surface of the peripheral portion 156 in the susceptor 132, and the susceptor 132 corresponding to the substrate support 158 is defined. The protrusion 154 is formed on the back side. As shown in FIG. 8, the substrate support 158 is installed on the front surface of the susceptor 132.

도 3 및 도 4와 같이, 디스크(128)의 삽입구(130)와 서셉터(132)의 돌출부(154)를 설치하지 않고, 디스크(128)의 상부면과 서셉터(132)의 배면을 평면으로 제작할 수 있다. 삽입구(130)와 돌출부(154)를 형성하지 않으면, 서셉터(132)의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있어, 서셉터(132)의 반입 및 반출이 용이하다. 그러나, 서셉터(132)가 디스크(128)에 정확하게 정렬되기 위해서는, 디스크(128)에 삽입구(130)를 설치하는 것이 바람직하다.
3 and 4, the upper surface of the disk 128 and the rear surface of the susceptor 132 are planar without installing the insertion hole 130 of the disk 128 and the protrusion 154 of the susceptor 132. Can be produced with If the insertion hole 130 and the protrusion 154 are not formed, the thickness of the susceptor 132 can be made thinner, and the loading and unloading of the susceptor 132 is easy. However, in order for the susceptor 132 to be correctly aligned with the disk 128, it is preferable to provide the insertion hole 130 in the disk 128.

도 3 및 도 4와 같이, 다수의 서셉터(132) 각각은 디스크(128)의 중심부까지 확장되지 않는다. 다수의 서셉터(132) 각각을 디스크(128)의 중심까지 확장하지 않으면, 디스크(128)의 중앙과 대응되는 부분에는 다수의 서셉터(132)에 의해 감싸진 동공(210)이 형성된다. 공정을 수행할 때, 동공(210)을 채우기 위하여, 디스크(128)의 중앙부에 중앙돌출부(172)를 설치한다. 다수의 서셉터(132) 각각은 디스크(128)의 외주연에서 중앙돌출부(172)까지 확장된다.
As shown in FIGS. 3 and 4, each of the plurality of susceptors 132 does not extend to the center of the disk 128. If each of the plurality of susceptors 132 does not extend to the center of the disk 128, a pupil 210 surrounded by the plurality of susceptors 132 is formed at a portion corresponding to the center of the disk 128. When performing the process, in order to fill the pupil 210, the central projection 172 is installed in the central portion of the disk 128. Each of the plurality of susceptors 132 extends from the outer periphery of the disk 128 to the central projection 172.

중앙돌출부(172)는 다수의 서셉터(132)가 디스크(128) 상에 안치될 때, 다수의 서셉터(132)와 디스크(128)를 동일한 평면으로 유지시키는 기능을 한다. 또한, 중앙돌출부(172)는 다수의 서셉터(132) 각각이 반입될 때, 다수의 서셉터(132) 각각을 디스크(128) 상에 정위치로 정렬시키는 기능을 한다.
The central protrusion 172 functions to keep the plurality of susceptors 132 and the disks 128 in the same plane when the plurality of susceptors 132 are placed on the disk 128. In addition, the central protrusion 172 functions to align each of the plurality of susceptors 132 in position on the disk 128 when each of the plurality of susceptors 132 is loaded.

도 3 및 도 4에서, 다수의 서셉터(132)가 디스크(128)의 중심부까지 확장되지 않은 기판안치수단(114)을 도시하였지만, 기판안치수단(114)에 있어서, 다수의 서셉터(132)가 디스크(128)의 외주연에서 디스크(128)의 중심부까지 확장시켜서 제작하고, 다수의 서셉터(132)가 디스크(128)의 상부면 전체를 복개하는 것을 배제하는 것은 아니다. 이러한 경우에 중앙돌출부(172)는 설치되지 않는다.
In Figures 3 and 4, although the plurality of susceptors 132 shows a substrate placing means 114 that does not extend to the center of the disk 128, in the substrate placing means 114, a plurality of susceptors 132 ) Extends from the outer periphery of the disk 128 to the center of the disk 128, and does not exclude that the plurality of susceptors 132 cover the entire upper surface of the disk 128. In this case, the central protrusion 172 is not installed.

서셉터(132)가 디스크(128)의 중심까지 확장되면, 리프트 핀(150)에 의해 서셉터(132)를 안정적으로 지지하기 위하여, 서셉터(132)의 양측 주변부와 대응되는 디스크(128)에 설치되는 관통구(152)는 도 4에서 도시한 관통구(152)의 위치보다 디스크(128)의 중심방향으로 이동되어 설치되어야 한다. 그러나, 디스크(128)의 중심방향으로 갈수록 관통구(152)를 설치하기 위한 영역이 제한된다.
When the susceptor 132 extends to the center of the disk 128, the disk 128 corresponding to both peripheral portions of the susceptor 132 in order to stably support the susceptor 132 by the lift pin 150. The through hole 152 installed in the center of the disk 128 should be moved to be installed rather than the position of the through hole 152 shown in FIG. However, the area for installing the through hole 152 is limited toward the center of the disk 128.

다시 말하면, 도 4와 같이, 디스크(128)의 중심방향으로 갈수록 다수의 삽입구(130) 사이의 간격이 좁아지므로 관통구(152)를 설치하기 위한 영역을 확보하기 쉽지 않다. 따라서, 다수의 관통구(152)는 중심부보다 상대적으로 넓은 영역을 확보한 디스크(128)의 중심과 반대방향, 다시 말하면 가능하면 디스크(128)의 외주연에 가깝게 설치하는 것이 바람직하다.
In other words, as shown in FIG. 4, the interval between the plurality of insertion holes 130 is narrowed toward the center of the disk 128, so that it is not easy to secure an area for installing the through hole 152. Therefore, it is preferable that the plurality of through holes 152 be installed in the opposite direction to the center of the disk 128 having a relatively wider area than the center, that is, as close to the outer periphery of the disk 128 as possible.

도 18과 같이, 중앙돌출부(172) 상에 커버(220)를 설치할 수 있다. 커버(220)는 중앙돌출부(172)의 열손실을 최소화하고, 중앙돌출부(172)을 대신하여 박막이 증착되거나 침식되는 기능을 한다. 중앙돌출부(172) 상에 커버(220)를 설치하는 경우, 다수의 서셉터(132)가 디스크(128) 상에 안치되었을 때, 다수의 서셉터(132)와 커버(220)는 동일한 평면을 유지한다.
As shown in FIG. 18, the cover 220 may be installed on the central protrusion 172. The cover 220 minimizes heat loss of the central protrusion 172 and functions to deposit or erode a thin film in place of the central protrusion 172. When the cover 220 is installed on the central protrusion 172, when the plurality of susceptors 132 are placed on the disk 128, the plurality of susceptors 132 and the cover 220 face the same plane. Keep it.

기판처리장치(110)에서, 균일하게 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 공정을 수행하기 위하여, 가열수단(134)의 가열에 의해 기판안치수단(114)은 균일한 온도분포를 가져야 한다. 다수의 서셉터(132) 각각이 디스크(128)의 중심까지 확장되어 제작되는 경우는 다수의 서셉터(132)에 의해서 디스크(128)의 상부면 전체를 복개하고, 다수의 서셉터(132) 각각이 디스크(128)의 외주연에서 중앙돌출부(172)까지 확장되어 제작되는 경우는, 다수의 서셉터(132)와 커버(220)에 의해서 디스크(128)의 상부면 전체를 복개할 수 있다. 따라서, 디스크(128)를 복개하는 다수의 서셉터(132) 또는 다수의 서셉터(132)와 커버(220)에 의해서, 디스크(128)의 열손실을 최소화하고, 기판안치수단(114)의 온도분포를 균일하게 할 수 있다.
In the substrate processing apparatus 110, in order to perform a process of uniformly depositing a thin film or etching a thin film, the substrate placing means 114 must have a uniform temperature distribution by heating the heating means 134. When each of the plurality of susceptors 132 is extended to the center of the disk 128, the entire upper surface of the disk 128 is covered by the plurality of susceptors 132, and the plurality of susceptors 132 is provided. In the case where each of the disk 128 is extended from the outer periphery of the disk 128 to the central protrusion 172, the entire upper surface of the disk 128 may be covered by the plurality of susceptors 132 and the cover 220. . Therefore, by the plurality of susceptors 132 or the plurality of susceptors 132 and the cover 220 covering the disk 128, the heat loss of the disk 128 is minimized, and the The temperature distribution can be made uniform.

디스크(128)의 상부면 전체를 복개하는 다수의 서셉터(132), 또는 다수의 서셉터(132)와 커버(220)는 디스크(128)를 보호하는 보호 플레이트로써 기능할 수 있다. 반응공간에 디스크(128)가 노출되어 수 회의 반복적인 박막증착 또는 박막식각 공정을 수행하는 경우, 기판안치수단(114)에서 디스크(128)의 표면이 침식되므로, 디스크(128)를 교체하여야 한다. 그런데, 디스크(128) 상에 위치한 다수의 서셉터(132), 또는 다수의 서셉터(132)와 커버(220)가 보호 플레이트로써 위치하는 경우, 공정을 수행하는 과정에서 디스크(128)를 대신하여 침식된다. 디스크(128) 상에 위치한 다수의 서셉터(132) 및 커버(220)를 주기적으로 교체함으로써 디스크(128)의 수명을 연장시킬 수 있다.
The plurality of susceptors 132 covering the entire upper surface of the disk 128, or the plurality of susceptors 132 and the cover 220, may function as a protective plate protecting the disk 128. When the disk 128 is exposed to the reaction space to perform the repeated thin film deposition or thin film etching process, the surface of the disk 128 is eroded by the substrate setter 114, and thus the disk 128 must be replaced. . However, when the plurality of susceptors 132 or the plurality of susceptors 132 and the cover 220 are positioned as the protective plate on the disk 128, instead of the disk 128 in the process of performing the process. By erosion. By periodically replacing the plurality of susceptors 132 and covers 220 located on the disk 128, the life of the disk 128 can be extended.

기판(122) 상에 박막을 증착하는 경우, 기판(122)과 함께 디스크(128)의 상부면 전체를 복개하고 있는 다수의 서셉터(132) 및 커버(220) 상에도 박막이 증착된다. 그런데, 다수의 서셉터(128) 및 커버(220)가 디스크(128)로부터 분리 및 이송 가능하므로, 다수의 서셉터(132) 및 커버(220)를 외부로 반출하여 용이하게 세정할 수 있다.
When the thin film is deposited on the substrate 122, the thin film is also deposited on the plurality of susceptors 132 and the cover 220 covering the entire upper surface of the disk 128 together with the substrate 122. However, since the plurality of susceptors 128 and the cover 220 can be separated and transported from the disk 128, the plurality of susceptors 132 and the cover 220 may be easily taken out and cleaned.

디스크(128)와 서셉터(132)는 그래파이트(graphite), 또는 실리콘 카바이드(SiC)를 사용한다. 커버(220)는 디스크(128)와 동일한 물질의 그래파이트 및 실리콘 카바이드(SiC), 또는 탄소강화섬유를 사용한다. 커버(220)는 디스크(128)와 열팽창율이 동일 또는 유사하고, 수직방향의 열전도율이 낮은 물질을 사용할 수 있다. 커버(220)는 디스크(128)와 동일한 물질로 사용하는 것이 바람직하고, 디스크(128)와 열팽창율의 차이가 1 내지 5% 범위에 있으면, 무난하게 사용할 수 있다.
The disk 128 and susceptor 132 use graphite, or silicon carbide (SiC). The cover 220 uses graphite and silicon carbide (SiC), or carbon reinforced fiber, of the same material as the disk 128. The cover 220 may use a material having the same or similar thermal expansion coefficient as that of the disk 128 and having a low thermal conductivity in the vertical direction. The cover 220 is preferably made of the same material as the disk 128. If the difference between the disk 128 and the coefficient of thermal expansion is in the range of 1 to 5%, the cover 220 may be used without difficulty.

도 5는 서셉터(132)와 디스크(128)를 분리하는 분리수단으로써 리프트 핀(150) 및 관통구(152)의 단면도를 도시한다. 도 5와 같이, 리프트 핀(150)은 상단돌출부(150a) 및 몸체(150b)를 포함하고, 관통구(152)는 현가부(152a)와 핀홀(152b)을 포함한다. 관통구(152)의 현가부(152a)에 리프트 핀(150)의 상단돌출부(150a)가 거치된다.
5 shows a cross-sectional view of the lift pin 150 and the through hole 152 as separating means for separating the susceptor 132 and the disk 128. As shown in FIG. 5, the lift pin 150 includes a top protrusion 150a and a body 150b, and the through hole 152 includes a suspension portion 152a and a pinhole 152b. The top protrusion 150a of the lift pin 150 is mounted on the suspension portion 152a of the through hole 152.

디스크(128)가 공정위치에 있을 때, 리프트 핀(150)의 상단돌출부(150a)는 관통구(152)의 현가부(152a)에 현가된 상태를 유지한다. 서셉터(132)를 디스크(128)에서 분리하기 위하여 디스크(128)가 하강하면, 리프트 핀(150)의 하부가 지지판(240)에 의해 지지되고, 리프트 핀(150)의 상부는 디스크(128)로부터 분리된 서셉터(132)를 지지한다. 다시 말하면, 기판(122)을 적재한 서셉터(132)를 반응공간에 반입 또는 반응공간으로부터 외부로 반출하기 위한 동작은, 다스크(128)가 하강하여 리프트 핀(150)이 디스크(128)의 상부면에서 돌출된 상태에서, 출입구를 통하여 인입되는 이송장치에 의해 이루어진다. 디스크(128)의 승하강과 별도로 리프트 핀(150)을 구동시키는 구동장치를 설치할 수 있다.
When the disk 128 is in the process position, the top protrusion 150a of the lift pin 150 remains suspended in the suspension portion 152a of the through hole 152. When the disk 128 is lowered to separate the susceptor 132 from the disk 128, the lower part of the lift pin 150 is supported by the support plate 240, and the upper part of the lift pin 150 is the disk 128. Support the susceptor 132 separated from). In other words, the operation for bringing the susceptor 132 on which the substrate 122 is loaded into or out of the reaction space into the reaction space is performed by the dask 128 being lowered so that the lift pin 150 is moved to the disk 128. In the state protruding from the upper surface of the, made by a conveying device drawn through the doorway. A drive device for driving the lift pin 150 may be installed separately from the lifting and lowering of the disk 128.

기판(122) 상에 화합물 반도체층, 예를 들면 GaN층을 증착하는 경우, 공정효율을 고려하여, 기판안치수단(114)을 가스분배수단(116)에 근접하여 배치시킨다. 가스분배수단(116)과 기판안치수단(114)의 간격은 통상적으로 약 10mm 정도이고, 서셉터(132)는 약 4mm 정도의 두께를 가진다. 이송장치로써 로봇 암(도시하지 않음)을 이용하여 출입구를 통해 외부로부터 서셉터(132)를 디스크(128) 상에 안치하거나 또는 디스크(128)로부터 분리하여 반출할 때, 로봇 암의 두께를 고려하면 로봇 암이 z축, 다시 말하면 수직으로 운동하는 범위는 상당한 제한을 받는다. 따라서, 로봇 암이 수직으로 운동하는 범위를 최소화하여 기판(122)을 적재한 서셉터(132)를 반입 또는 반출하기 위하여, 분리수단으로서 리프트 핀(150)을 사용한다.
In the case of depositing a compound semiconductor layer, for example, a GaN layer, on the substrate 122, the substrate placing means 114 is disposed close to the gas distribution means 116 in consideration of process efficiency. The distance between the gas distribution means 116 and the substrate setter 114 is typically about 10 mm, and the susceptor 132 has a thickness of about 4 mm. The thickness of the robot arm is taken into account when the susceptor 132 is placed on the disk 128 or removed from the disk 128 from the outside through a doorway using a robot arm (not shown) as a transfer device. The range in which the robot arm moves in the z-axis, that is, in the vertical direction, is quite limited. Therefore, the lift pin 150 is used as the separating means to bring in or take out the susceptor 132 on which the substrate 122 is loaded while minimizing the range in which the robot arm moves vertically.

디스크(128) 상에 다수의 서셉터(132)를 안치시키고 공정을 수행할 때, 다수의 서셉터(132)의 사이로 공정가스가 공급되어 디스크(128)를 침식시킬 수 있다. 디스크(128)의 침식현상을 방지하기 위하여, 도 4 및 도 6과 같이, 다수의 서셉터(132)의 측면이 서로 치합할 수 있는 구조를 설치한다. 도 6은 도 4를 A-A'로 절단한 단면도이다. 하나의 서셉터(132)의 측면에는 상부에 단차부를 형성하고, 인접한 다른 하나의 서셉터(132)의 측면에는 하부에 단차부를 형성하여 치합시킨다. 서셉터(132)와 인접한 서셉터(132) 사이에 간격이 발생하여도, 각각의 단차부가 접촉하는 접촉면(174)에 의해 공정가스가 디스크(128)의 표면으로 공급되지 않는다.
When placing a plurality of susceptors 132 on the disk 128 and performing a process, process gas may be supplied between the plurality of susceptors 132 to erode the disk 128. In order to prevent the erosion of the disk 128, as shown in Figures 4 and 6, the side of the plurality of susceptors 132 is provided with a structure that can be engaged with each other. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4. One side of the susceptor 132 has a stepped portion formed in the upper portion, the other side of the susceptor 132 is formed in the lower portion is stepped to engage. Even when a gap occurs between the susceptor 132 and the adjacent susceptor 132, the process gas is not supplied to the surface of the disk 128 by the contact surface 174 where each step portion contacts.

본 발명의 제 1 실시예에서, 서셉터(132)는 디스크(128)에 고정되지 않는다. 서셉터(132)를 디스크(128)로부터 분리시키는 분리수단으로써 다수의 리프트 핀(150)과, 이송수단으로서 로봇 암을 이용하여, 외부에서 기판(122)을 적재한 서셉터(132)를 디스크(128) 상에 안치하거나, 디스크(128) 상에 위치한 서셉터(132)를 분리하여 외부로 반출한다. 리프트 핀(150)은 서셉터(132)를 안정적으로 분리 및 지지할 수 있도록 3 개를 설치한다. 하나의 서셉터(132)를 디스크(128)로부터 분리하기 위하여 사용하는 리프트 핀(150)의 개수는 필요에 따라 증가시킬 수 있다.
In the first embodiment of the present invention, the susceptor 132 is not fixed to the disk 128. The susceptor 132 on which the substrate 122 is loaded from the outside is mounted using a plurality of lift pins 150 as a separating means for separating the susceptor 132 from the disk 128 and a robot arm as a transfer means. The susceptor 132 placed on the disk 128 or placed on the disk 128 is separated and taken out to the outside. The lift pin 150 is installed three so that the susceptor 132 can be stably separated and supported. The number of lift pins 150 used to separate one susceptor 132 from the disk 128 can be increased as needed.

서셉터(132)에서 디스크(128)의 중심방향으로 확장되는 주변부(156)의 중량을 경감시키기 위하여, 도 9와 같이, 기판안치구(158)를 절단한 형태의 서셉터(132)를 제작할 수 있다. 기판안치구(158)를 절단한 형태의 서셉터(132)에서, 기판(122)이 안정적으로 지지되고 이동하기 위하여, 기판안치구(158)는 기판(122) 면적의 절반보다 크게, 바람직하게는 기판(122) 면적의 2/3 정도가 접촉되도록 설계한다. 다시 말하면, 기판(122)의 면적(S1)과 기판안치구(158)의 면적(S2)의 관계는 2(S1)/3≥(S2)>(S1)/2이다.
In order to reduce the weight of the peripheral portion 156 extending from the susceptor 132 toward the center of the disk 128, as shown in FIG. 9, the susceptor 132 in the form of cutting the substrate support 158 can be manufactured. Can be. In the susceptor 132 in the form of cutting the substrate support 158, in order to stably support and move the substrate 122, the substrate support 158 is preferably larger than half of the area of the substrate 122. 2 is designed to contact about two thirds of the area of the substrate 122. In other words, the relationship between the area S1 of the substrate 122 and the area S2 of the substrate support 158 is 2 (S1) / 3 ≧ (S2)> (S1) / 2.

기판안치구(158)를 절단한 형태의 서셉터(132)를 사용하는 경우, 도 11과 같이, 기판안치구(158)에서 디스크(128)의 중심 방향으로 돌출된 기판(122)을 지지하기 위해, 디스크(128) 상에 기판지지부(164)를 설치한다. 따라서, 기판(122)이 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하는 경우, 도 11과 같이, 기판(122)의 제 1 영역은 서셉터(132)의 기판안치구(158)에 안치되고, 기판(122)의 제 2 영역은 기판안치구(158)와 인접한 디스크(128)의 기판지지부(164)에 안치된다. 도 11과 같이, 기판(122)이 서셉터(132)와 디스크(128)에 의해 지지되므로, 서셉터(132)가 디스크(128) 상에 위치하면 기판안치구(158)의 저면은 기판지지부(164)와 동일한 평면을 이룬다.
In the case of using the susceptor 132 having a shape in which the substrate holder 158 is cut, as shown in FIG. 11, supporting the substrate 122 protruding from the substrate holder 158 toward the center of the disc 128 In order to do this, a substrate support 164 is provided on the disk 128. Therefore, when the substrate 122 includes the first region and the second region, as shown in FIG. 11, the first region of the substrate 122 is placed in the substrate support 158 of the susceptor 132, and the substrate The second region of 122 is placed in the substrate support 164 of the disk 128 adjacent the substrate support 158. As shown in FIG. 11, since the substrate 122 is supported by the susceptor 132 and the disk 128, when the susceptor 132 is positioned on the disk 128, the bottom surface of the substrate support 158 is the substrate support portion. It is the same plane as (164).

도 10과 같이, 서셉터(132)는 기판안치구(158)에 상하를 관통하는 접촉관통구(166)를 형성할 수 있다. 기판안치구(158)의 내주연에는 기판(122)을 지지하기 위한 걸림턱(168)이 설치된다. 서셉터(132)의 기판안치구(128)에 접촉관통구(166)를 설치하면, 도 12와 같이,접촉관통구(166)와 대응하는 디스크(128) 상에 돌출접촉부(170)가 설치된다. 서셉터(132)가 디스크(128) 상에 위치하면, 기판(122)은 돌출접촉부(170)와 접촉하고, 서셉터(132)의 걸림턱(168)과 돌출접촉부(170)는 동일한 평면을 유지한다.
As shown in FIG. 10, the susceptor 132 may form a contact through hole 166 that penetrates up and down in the substrate support 158. A locking jaw 168 for supporting the substrate 122 is installed at an inner circumference of the substrate support 158. When the contact through hole 166 is provided in the substrate mounting hole 128 of the susceptor 132, as shown in FIG. 12, the projecting contact 170 is installed on the disk 128 corresponding to the contact through hole 166. do. When the susceptor 132 is positioned on the disk 128, the substrate 122 contacts the protruding contact portion 170, and the engaging jaw 168 and the protruding contact portion 170 of the susceptor 132 have the same plane. Keep it.

상기에서는 하나의 서셉터(132)에 하나의 기판(122)이 안치되는 것을 도시하였지만, 도 19와 같이, 하나의 서셉터(132)에서 다수의 기판 안치구(158)가 설치되고, 다수의 기판 안치구(158)에 다수의 기판(122)을 동시에 안치할 수 있다. 도 19와 같은 서셉터(132)는 작은 직경을 가지는 기판(122)을 대량으로 처리할 때 필요하다.
Although one substrate 122 is placed in one susceptor 132, a plurality of substrate fixtures 158 are installed in one susceptor 132, and a plurality of substrates 122 are installed in one susceptor 132. A plurality of substrates 122 may be simultaneously placed in the substrate support 158. The susceptor 132 as shown in FIG. 19 is required when processing a large amount of the substrate 122 having a small diameter.

제 2 2nd 실시예Example

도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이고, 도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판안치수단의 분해사시도이고, 도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서셉터의 사시도이다. 제 2 실시예를 설명함에 있어, 제 1 실시예와 동일 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.
FIG. 13 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, FIG. 14 is an exploded perspective view of a substrate mounting means according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a second embodiment of the present invention. Is a perspective view of the susceptor according. In describing the second embodiment, the same reference numerals are used for the same components as those of the first embodiment.

제 1 실시예와 동일하게, 도 13과 같이, 기판처리장치(110)는 반응공간을 제공하는 공정챔버(112), 반응공간에 위치하고 기판(122)이 안치되는 기판안치수단(114), 기판안치수단(114)와 대향하고 공정가스를 공급하는 가스분배수단(116), 기판안치수단(114)을 승하강시키는 샤프트(118), 기판안치수단(114)의 하부에 위치하고 가열수단(134) 및 반응공간의 반응 가스 및 부산물을 배기시키는 배기수단(120)을 포함한다.
As in the first embodiment, as shown in FIG. 13, the substrate processing apparatus 110 includes a process chamber 112 that provides a reaction space, a substrate placing means 114 that is positioned in the reaction space and is placed therein, and a substrate. A gas distribution means 116 facing the settling means 114 and supplying a process gas, a shaft 118 for raising and lowering the settling means 114, and a heating means 134 located under the substrate settling means 114; And exhaust means 120 for exhausting the reaction gas and the by-products of the reaction space.

도 13 및 도 14와 같이, 기판안치수단(114)은 샤프트(118)에 연결되는 디스크(disk)(128), 디스크(128)에 상부에 설치되는 다수의 삽입구(130), 기판(122)이 안치되고 이송 가능한 다수의 서셉터(132), 및 다수의 서셉터(132)를 디스크(128)로부터 분리하기 위해, 다수의 서셉터(132)의 각각의 배면에 설치되고 로봇 암(도시하지 않음)이 출입할 수 있는 그루브(groove)(180)를 포함하여 구성된다.
As shown in FIGS. 13 and 14, the substrate setter 114 includes a disk 128 connected to the shaft 118, a plurality of insertion holes 130 installed on the disk 128, and a substrate 122. In order to separate this settled and transportable susceptor 132, and the plurality of susceptors 132 from the disk 128, a robot arm (not shown) is installed on each back side of the plurality of susceptors 132. And grooves 180 which can enter and exit.

서셉터(132)는 디스크(128)의 삽입구(130)에 수용되는 돌출부(154), 삽입구(130)와 인접한 디스크(128)의 상면과 접촉하는 주변부(156) 및 기판(122)이 안치되는 기판안치구(158)를 포함한다. 디스크(128)는 서셉터(132)가 위치하는 안치부(136)와 서셉터(132)가 위치하지 않는 비안치부(138)로 구분된다.
The susceptor 132 includes a protrusion 154 accommodated in the insertion hole 130 of the disk 128, a peripheral portion 156 contacting the top surface of the disk 128 adjacent to the insertion hole 130, and a substrate 122. The substrate mounting tool 158 is included. The disk 128 is divided into a settlement portion 136 in which the susceptor 132 is located and a non-settlement portion 138 in which the susceptor 132 is not located.

제 2 실시예는 이송수단으로서 로봇 암을 이용하여 서셉터(132)와 디스크(128)에서 분리하기 위해, 서셉터(132)의 배면에 로봇 암이 출입할 수 있는 그루브(180)를 설치한다는 점에서 제 1 실시예와 구별된다.
In the second embodiment, the robot arm is provided with a groove 180 through which the robot arm can enter and exit from the susceptor 132 and the disk 128 using the robot arm as a transfer means. It is distinguished from the first embodiment in that respect.

도 15는 서셉터(132)의 배면을 도시한다. 도 15와 같이, 서셉터(132)의 배면에는 디스크(128)의 삽입구(130)에 수용되는 돌출부(154)와 로봇 암이 출입할 수 있는 그루브(180)가 설치된다. 그루브(180)와 로봇 암은 안정적으로 서셉터(132)를 지지하고 이송할 수 있도록 서로 평행하게 2 개를 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 실시예와 동일하게 서셉터(132)는 디스크(128)의 중심부까지 확장되지 않으므로, 그루부(180)의 길이는 서셉터(132)를 대칭으로 구분하는 직선(182)의 1/2 내지 2/3 정도로 설치한다. 그러나, 그루브(180)의 길이가 직선(182)의 1/2 내지 2/3 정도로 한정되는 것은 않고, 서셉터(132)의 형태 및 크기에 따라 그루브(180)의 길이가 조정될 수 있다.
15 shows the back side of susceptor 132. As shown in FIG. 15, the protrusion 154 accommodated in the insertion hole 130 of the disk 128 and the groove 180 through which the robot arm can be inserted are installed at the rear surface of the susceptor 132. Two grooves 180 and the robot arm are preferably installed in parallel with each other so as to stably support and transport the susceptor 132. In addition, since the susceptor 132 does not extend to the center of the disk 128 as in the first embodiment, the length of the groove portion 180 is one of the straight lines 182 that symmetrically divides the susceptor 132. / 2 to 2/3 is installed. However, the length of the groove 180 is not limited to about 1/2 to 2/3 of the straight line 182, and the length of the groove 180 may be adjusted according to the shape and size of the susceptor 132.

그루브(180)는 로봇 암의 출입에 의해 디스크(128)가 손상되지 않도록, 로봇암의 너비 및 두께보다 크게 설계한다. 서셉터(132)를 반입 또는 반출하기 위하여, 로봇 암이 그루브(180)에 삽입된 후에, 수직으로 승하강할 수 있다. 가스분배수단(116)과 기판안치수단(114)의 간격은 통상적으로 약 10mm 정도로 설정되고, 서셉터(132)는 약 4mm 정도의 두께를 가진다. 그루브(182)의 깊이는 약 2 내지 3mm 정도이다.
The groove 180 is designed to be larger than the width and thickness of the robot arm so that the disk 128 is not damaged by the entry and exit of the robot arm. In order to load or unload the susceptor 132, the robot arm may be vertically lowered after being inserted into the groove 180. The distance between the gas distribution means 116 and the substrate setter 114 is typically set to about 10 mm, and the susceptor 132 has a thickness of about 4 mm. The depth of the groove 182 is about 2 to 3 mm.

로봇 암의 승하강 거리의 제약을 고려하여, 제 2 실시예에서 로봇 암의 승하강 범위를 대략적으로 1 내지 3mm 정도로 설정한다. 로봇 암에 의해 서셉터(132)가 이송될 때, 서셉터(132)가 디스크(128)와 1 내지 2mm 정도로 이격되면, 서셉터(132)가 디스크(128)과 접촉하지 않고 안전하게 이송될 수 있다. 다시 설명하면, 디스크(128) 상에 서셉터(132)가 안치되었을 때, 그루브(180)에 로봇 암이 삽입되고, 로봇 암이 1 내지 3mm 정도 수직으로 상승한 후에, 서셉터(132)를 외부로 반출한다. 그리고, 외부로부터 로봇 암에 의해 서셉터(132)가 이송되고 서셉터(132)가 디스크(128)에 정렬되면, 로봇 암이 1 내지 3mm 정도로 수직으로 하강한 후에, 서셉터(132)가 디스크(128) 상에 안치된다.
In consideration of the constraint of the lifting distance of the robot arm, the lifting range of the robot arm is set to approximately 1 to 3 mm in the second embodiment. When the susceptor 132 is transported by the robot arm, if the susceptor 132 is separated from the disk 128 by about 1 to 2 mm, the susceptor 132 can be safely transported without contacting the disk 128. have. In other words, when the susceptor 132 is settled on the disk 128, the robot arm is inserted into the groove 180, and after the robot arm is vertically raised by about 1 to 3 mm, the susceptor 132 is moved outward. Export to Then, when the susceptor 132 is transferred by the robot arm from the outside and the susceptor 132 is aligned with the disk 128, after the robot arm is lowered vertically by about 1 to 3 mm, the susceptor 132 is the disk. It is placed on 128.

제 2 실시예에서, 서셉터(132)는 제 1 실시예와 같이 다양한 형태로 제작할 수 있고, 또한 도면으로 도시하지 않았지만 분리수단으로서, 리프트 핀과 그루브를 혼용하여 사용할 수 있다.
In the second embodiment, the susceptor 132 may be manufactured in various forms as in the first embodiment, and although not shown in the drawings, the lift pin and the groove may be used as a separating means.

제 3 3rd 실시예Example

도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 서셉터의 사시도이고, 도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판처리모듈의 개략도이다. 제 3 실시예를 설명함에 있어, 제 1 실시예와 동일 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.
16 is a perspective view of a susceptor according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a schematic diagram of a substrate processing module according to a third embodiment of the present invention. In describing the third embodiment, the same reference numerals are used for the same components as the first embodiment.

도 16과 같이, 서셉터(132)는 디스크(128)의 삽입구(130)에 수용되는 돌출부(154), 삽입구(130)와 인접한 디스크(128)와 접촉하는 주변부(156) 및 다수의 기판(122)의 각각이 위치하는 다수의 기판안치구(158)를 포함한다. 도 16에서 도시하지 않았지만, 주변부(156)의 배면에는 제 1 실시예와 같이 리프트 핀(150)과 접촉하는 핀 접촉부(160)가 정의되거나, 또는 제 2 실시예와 같이, 로봇 암이 출입할 수 있는 그루브(180)가 형성된다.
As shown in FIG. 16, the susceptor 132 includes a protrusion 154 accommodated in the insertion hole 130 of the disk 128, a peripheral portion 156 contacting the disk 128 adjacent to the insertion hole 130, and a plurality of substrates ( And a plurality of substrate support 158 in which each of 122 is located. Although not shown in FIG. 16, a pin contact portion 160 contacting the lift pin 150 is defined on the rear surface of the peripheral portion 156 as in the first embodiment, or, as in the second embodiment, the robot arm may enter or exit. Groov 180 is formed.

제 1 및 제 2 실시예에서 설명한 하나의 기판안치구(158)를 가지는 서셉터(132)는 300mm 웨이퍼(wafer)와 같은 대구경의 기판(122)에 적합하고, 도 16과 같이, 다수의 기판안치구(158)를 사용하는 서셉터(132)는 2인치의 사파이어 웨이퍼(sapphire wafer)와 같은 소구경의 기판(122)에 적합하다.
The susceptor 132 having one substrate support 158 described in the first and second embodiments is suitable for a large diameter substrate 122, such as a 300 mm wafer, and as shown in FIG. The susceptor 132 using the fixture 158 is suitable for a small diameter substrate 122, such as a 2-inch sapphire wafer.

일반적으로 2인치의 사파이어 웨이퍼 상에 화합물 반도체층, 예를 들면 GaN을 MOCVD 공정으로 증착하는 경우, 800mm의 디스크 상에 200mm의 구경을 가지는 서셉터를 다수 설치하고, 각각의 서셉터 상에 12 내지 14 개의 사파이어 웨이퍼를 안치하여 사용한다. 서셉터가 디스크에서 분리되지 않으면, 다수의 사파이어 웨이퍼를 개별적으로 다수의 서셉터 상에 안치하여야 하므로, 안치과정에서 장시간이 소요된다. 따라서, 제 3 실시예에서는 생산효율을 고려하여 다수의 사파이어 웨이퍼가 적치된 서셉터를 반입 또는 반출할 수 있도록, 제 1 및 제 2 실시예와 같이, 다수의 기판이 적치되어 있는 서셉터를 이송시키기 위하여, 리프트 핀 또는 그루브와 같은 분리수단을 적용한다.
In general, in the case of depositing a compound semiconductor layer, for example GaN, on a 2-inch sapphire wafer by a MOCVD process, a plurality of susceptors having a diameter of 200 mm are installed on a disk of 800 mm, and 12 to 12 on each susceptor. Fourteen sapphire wafers are placed and used. If the susceptor is not separated from the disk, a large number of sapphire wafers must be individually placed on the plurality of susceptors, which takes a long time in the settling process. Therefore, in the third embodiment, as in the first and second embodiments, the susceptor in which a plurality of substrates are stacked is transferred, such as in the first and second embodiments, so that a plurality of sapphire wafers can be loaded or taken out in consideration of production efficiency. To do this, a separating means such as a lift pin or groove is applied.

도 17과 같이, 기판처리모듈(190)은 이송로봇(194)을 포함한 이송챔버(192), 이송챔버(192)에 연결된 공정챔버(196), 이송챔버(192)에 연결되고 외부로부터 다수의 기판(122)이 적재된 서셉터(132)를 반입 또는 반출하기 위한 제 1 로드락 챔버(198), 공정챔버(196)에서 반출된 서셉터(132)를 적재하는 제 2 로드락 챔버(200)를 포함한다. 공정챔버(196), 제 1 로드락 챔버(198) 및 제 2 로드락 챔버(200)는 생산효율을 개선하기 위하여 각각 2 개씩 설치하는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 17, the substrate processing module 190 is connected to a transfer chamber 192 including a transfer robot 194, a process chamber 196 connected to a transfer chamber 192, and a transfer chamber 192 and a plurality of externally connected. The first load lock chamber 198 for carrying in or taking out the susceptor 132 on which the substrate 122 is loaded, and the second load lock chamber 200 for loading the susceptor 132 taken out of the process chamber 196. ). The process chamber 196, the first load lock chamber 198 and the second load lock chamber 200 is preferably installed two each in order to improve the production efficiency.

공정챔버(192)는 제 1 및 제 2 실시예의 도 1 및 도 13과 유사하다. 제 1 로드락 챔버(198)은 다수의 기판(122)이 적치되는 서셉터(132)가 반입 또는 반출되므로, 외부에서 서셉터를 적재할 때는 대기압이고, 이송챔버(192)와 연통될 때는 이송챔버(192)와 동일한 진공을 유지한다. 따라서, 제 1 로드락 챔버(198)는 대기압 및 진공이 교번된다. 그리고, 2 개의 제 1 로드락 챔버(198)를 설치하는 경우, 하나의 제 1 로드락 챔버(198)을 반입용으로 사용하고, 다른 하나의 제 1 로드락 챔버(198)는 반출용으로 사용한다.
Process chamber 192 is similar to FIGS. 1 and 13 of the first and second embodiments. Since the susceptor 132 on which the plurality of substrates 122 are loaded is carried in or taken out of the first load lock chamber 198, when the susceptor is loaded from the outside, the first load lock chamber 198 is transported when communicating with the transfer chamber 192. The same vacuum as chamber 192 is maintained. Thus, the first load lock chamber 198 alternates atmospheric pressure and vacuum. In addition, when two first load lock chambers 198 are installed, one first load lock chamber 198 is used for carrying in, and the other first load lock chamber 198 is used for carrying out. do.

제 2 로드락 챔버(200)는 공정챔버(196)로부터 반출된 서셉터(132)를 상온으로 냉각시키는 기능을 한다. 제 2 로드락 챔버(200)는 이송챔버(202)와 동일한 진공을 유지한다. 2 개의 공정챔버(196)를 설치하는 경우, 공정수요를 고려하여, 제 2 로드락 챔버(200)를 2 개 설치하고, 각각의 제 2 로드락 챔버(200)는 공정챔버(196)에 인접하여 배치시킨다.
The second load lock chamber 200 functions to cool the susceptor 132 taken out of the process chamber 196 to room temperature. The second load lock chamber 200 maintains the same vacuum as the transfer chamber 202. In the case of installing two process chambers 196, in consideration of process demands, two second load lock chambers 200 are installed, and each second load lock chamber 200 is adjacent to the process chamber 196. To place it.

이송로봇(194)는 2 개의 로봇 암(202)을 포함한다. 제 1 및 제 2 실시예의 기판처리장치(110)를 도시한 도 1 및 도 13을 참조하여, 서셉터(132)가 리프트 핀(150)을 사용하여 디스크(128)와 분리되는 경우, 로봇 암(202)은 서셉터(132)와 디스크(128) 사이의 공간에 삽입되고, 서셉터(132)의 배면에 그루브(180)가 설치되면, 로봇 암(202)이 그루브(180)에 삽입되어, 서셉터(132)가 디스크(128)에서 분리된다.The transfer robot 194 includes two robot arms 202. 1 and 13 showing the substrate processing apparatus 110 of the first and second embodiments, the robot arm when the susceptor 132 is separated from the disk 128 using the lift pin 150. 202 is inserted into the space between the susceptor 132 and the disk 128, and when the groove 180 is installed on the rear surface of the susceptor 132, the robot arm 202 is inserted into the groove 180 The susceptor 132 is separated from the disk 128.

122 : 기판
132 : 서셉터
154 : 돌출부
158 : 기판안치구
210 : 동공122: substrate
132: susceptor
154: protrusion
158: substrate support
210: pupil

Claims (7)

반응공간에 위치한 디스크;
기판이 안치되어 상기 디스크 상에 위치하며, 이송수단에 의해 상기 반응공간으로 반입 또는 상기 반응공간으로부터 반출 가능한 다수의 서셉터
를 포함하고,
서로 인접한 상기 다수의 서셉터는 상부 단차부 및 하부 단차부에 의해 치합되는 것을 특징으로 하는 기판안치수단.
A disk located in the reaction space;
A plurality of susceptors are placed on the disk and placed on the disk, and are transportable into or out of the reaction space by a transfer means.
Including,
And the plurality of susceptors adjacent to each other are engaged by an upper step portion and a lower step portion.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 서셉터는 서로 인접한 제 1 및 제 2 서셉터를 포함하고, 상기 제 1 서셉터는 측면의 상부에 상기 상부 단차부가 형성되고, 상기 제 2 서셉터는 측면의 하부에 상기 하부 단차부가 형성되어, 상기 상부 단차부 및 상기 하부 단차부가 서로 접촉면을 갖도록 치합되는 것을 특징으로 하는 기판안치수단.
The method of claim 1,
The plurality of susceptors includes first and second susceptors adjacent to each other, wherein the first susceptor has the upper stepped portion formed at an upper side of the side, and the second susceptor has the lower stepped portion formed at the lower side of the side. And the upper stepped portion and the lower stepped portion are engaged to have a contact surface with each other.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 서셉터 각각은 상기 기판이 안치되는 기판안치구와 상기 기판이 안치되지 않는 주변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판안치수단.
The method of claim 1,
And each of the plurality of susceptors includes a substrate mounting fixture on which the substrate is placed and a peripheral portion on which the substrate is not placed.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 서셉터 각각은 상기 디스크의 외주연에서 중앙부까지 확장되어, 상기 디스크의 상부면 전체를 덮는 것을 특징으로 하는 기판안치수단.
The method of claim 1,
And each of the plurality of susceptors extends from the outer periphery of the disk to the center to cover the entire upper surface of the disk.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 서셉터의 하부에 위치하고, 상기 다수의 서셉터 각각을 상기 디스크로부터 분리하기 위한 분리수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판안치수단.
The method of claim 1,
And a separating means positioned below the plurality of susceptors and separating each of the plurality of susceptors from the disk.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 서셉터 하부에는 서로 평행한 2개의 그루브가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판안치수단.
The method of claim 1,
Substrate mounting means, characterized in that two grooves are installed parallel to each other under the plurality of susceptors.
제 3 항에 있어서,
상기 기판은 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 기판안치구에 안치되고, 상기 제 2 영역은 상기 디스크 상에 설치되어 상기 기판안치구와 인접한 기판지지부에 안치되는 것을 특징으로 하는 기판안치수단.The method of claim 3, wherein
The substrate includes a first region and a second region, wherein the first region is placed in the substrate support, and the second region is disposed on the disk and is placed in a substrate support adjacent to the substrate support. Substrate settling means.
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