KR20120107202A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A substrate processing apparatus is provided to prevent the twist of a heating device by individually lifting each part of a heating device using a space control device. CONSTITUTION: A chamber forms a reaction space. A substrate support stand supports a substrate. A coil type heating device is extended from the center to the peripheral part of the chamber to heat the substrate. A plurality of space control units(160) are connected to a coil(150) and is individually lifted to control a space between the coil and the substrate and includes a head part(162) fixed to a coil and a body part(163) connected to the head part.

Description

기판처리장치 {Substrate processing apparatus}Substrate processing apparatus

본 발명은 기판을 가열하기 위한 발열수단을 갖는 기판처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus having heat generating means for heating a substrate.

일반적으로, 반도체소자, 평면표시장치 및 박막형 태양전지를 제조하기 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그래피 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝하는 식각공정(etching) 등을 수행해야 한다.In general, to manufacture a semiconductor device, a flat panel display device, and a thin film solar cell, a thin film deposition process for depositing a thin film of a specific material on a substrate, a photolithography process for exposing or hiding selected areas of the thin film using a photosensitive material, selected The thin film of the region should be removed and patterned as desired.

이러한 증착, 식각 등의 공정은 원료물질의 종류나 박막 특성에 따라 다양한 방식으로 진행될 수 있으며, 각 공정에 따라 최적의 환경으로 설계된 기판처리장치의 공정챔버 내부에서 진행된다.Processes such as deposition and etching may be performed in various ways depending on the type of raw material or thin film characteristics, and may be performed in a process chamber of a substrate processing apparatus designed for an optimal environment according to each process.

기판처리장치에서 최적의 공정을 확보하기 위하여, 기판은 공정조건에 적합한 온도로 균일하게 가열되어야 한다. 특히, 기판 상에 단결정의 박막을 성장시키는 에피택셜 성장(Selective Epitaxial Growth: SEG)을 포함하는 반도체 제조공정에 있어서, 기판의 균일한 온도분포는 매우 중요하다.In order to ensure an optimal process in the substrate processing apparatus, the substrate should be uniformly heated to a temperature suitable for the process conditions. In particular, in a semiconductor manufacturing process including selective epitaxial growth (SEG) in which a single crystal thin film is grown on a substrate, a uniform temperature distribution of the substrate is very important.

도 1은 종래의 기판처리장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 1 is a diagram schematically showing a conventional substrate processing apparatus.

기판처리장치(1)는 기판(W)에 대한 증착, 식각 등이 이루어지는 챔버(10)를 포함한다. 챔버(10)는 상부에 위치되는 리드(11)와, 상기 리드(11)의 하부에 마련된 바디(12)를 포함한다. The substrate processing apparatus 1 includes a chamber 10 in which deposition, etching, and the like on the substrate W are performed. The chamber 10 includes a lid 11 positioned at an upper portion and a body 12 provided at a lower portion of the lid 11.

기판(W)을 챔버(10) 내로 유입 및 배출할 수 있도록 챔버(10)는 개방 가능하게 구성된다. 챔버(10)는 챔버(10)의 외부에 위치된 승강장치(도시안됨)에 의해 리드(11)를 들어올림으로써 개방된다. The chamber 10 is configured to be open so that the substrate W can be introduced into and discharged from the chamber 10. The chamber 10 is opened by lifting the lid 11 by a lifting device (not shown) located outside of the chamber 10.

챔버(10) 내에는 기판(21)이 놓여지는 기판지지대(20)가 있다. 챔버(10)의 상부에는 기판(W) 위로 공정가스를 분사하도록 다수의 분사홀(41)이 형성된 가스분배판(40)이 형성된다. 공정가스는 가스공급부(70)로부터 공급되어 분사홀(41)을 통해 기판(W) 위로 분사된다. In the chamber 10 is a substrate support 20 on which the substrate 21 is placed. A gas distribution plate 40 having a plurality of injection holes 41 formed therein is formed in the upper portion of the chamber 10 to inject the process gas onto the substrate W. Process gas is supplied from the gas supply unit 70 is injected onto the substrate (W) through the injection hole 41.

기판지지대(20)는 승강구동부(30)에 의해 승강 가능하게 구성된다. 승강구동부(30)의 구동에 의해 기판지지대(20)가 승강되면, 기판지지대(20)에 놓여지는 기판(W)과 가스분배판(40) 사이의 간격이 조절될 수 있다. The substrate support 20 is configured to be liftable by the lift driver 30. When the substrate support 20 is elevated by the driving of the lift driver 30, the distance between the substrate W and the gas distribution plate 40 placed on the substrate support 20 may be adjusted.

기판처리장치(1)는 기판지지대(20)의 하부에 위치되는 발열수단(50)을 포함한다. 발열수단(50)은 유도가열 방식으로 작동되는 원형의 코일 형태가 될 수 있다. 발열수단(50)은 기판지지대(20)의 하부에 전체적으로 분포되어, 기판지지대(20) 상에 놓여지는 기판(W)을 균일하게 가열한다. The substrate processing apparatus 1 includes a heat generating means 50 positioned below the substrate support 20. The heating means 50 may be in the form of a circular coil operated in an induction heating method. The heat generating means 50 is generally distributed under the substrate support 20, and uniformly heats the substrate W placed on the substrate support 20.

발열수단(50)의 하부에는 발열수단(50)과 기판지지대(20) 사이의 간격을 조절하기 위해 다수의 간격조절수단(60)이 위치한다. 다수의 간격조절수단(60)은 발열수단(50)의 각 지점을 개별적으로 승강시킬 수 있도록 구성된다. A plurality of gap adjusting means 60 is positioned below the heat generating means 50 to adjust the gap between the heat generating means 50 and the substrate support 20. The plurality of interval adjusting means 60 is configured to individually lift each point of the heat generating means (50).

기판지지대(20)의 하부에 위치된 발열수단(50)에 의한 가열만으로는 기판(W)을 충분히 가열하기 어려운 경우, 기판(W)의 상부에도 발열수단(51)이 위치될 수 있다. 마찬가지로, 발열수단(51)은 간격조절수단(61)에 의해 각 지점이 개별적으로 승강된다. When it is difficult to sufficiently heat the substrate W only by the heating by the heat generating means 50 positioned below the substrate support 20, the heat generating means 51 may also be positioned on the top of the substrate W. Similarly, the heat generating means 51 is lifted individually by the gap adjusting means 61.

한편, 기판처리과정에서 사용되고 챔버(10) 내에 남은 반응가스와 부산물은 챔버(10)의 하부에 설치된 배기구(65)를 통하여 배기된다. 배기구(65)에는 원활한 배기를 위하여 펌프를 포함하는 펌핑시스템(도시하지 않음)을 설치할 수 있다.On the other hand, the reaction gas and by-products used in the substrate processing process are exhausted through the exhaust port 65 installed in the lower portion of the chamber 10. The exhaust port 65 may be provided with a pumping system (not shown) including a pump for smooth exhaust.

도 2는 종래의 기판처리장치에 설치되는 발열수단을 나타내는 도면이다. 2 is a view showing heat generating means installed in a conventional substrate processing apparatus.

도 1 및 도 2를 참조하면, 발열수단(50, 51)은 원형의 코일 형태로 되고, 발열수단(50, 51)은 간격조절수단(60, 61)과 연결되어 승강 가능하게 구성된다. 도면부호 P는 간격조절수단(60, 61)과 발열수단(50, 51)의 연결점을 나타낸다. 이러한 연결점(P)에서 발열수단(50, 51)과 간격조절수단(60, 61)은 점접촉으로 용접된다. 1 and 2, the heating means (50, 51) is in the form of a circular coil, the heating means (50, 51) is connected to the gap adjusting means (60, 61) is configured to be elevated. Reference numeral P denotes a connection point between the gap adjusting means 60 and 61 and the heating means 50 and 51. At this connection point (P), the heating means (50, 51) and the gap adjusting means (60, 61) is welded in point contact.

이처럼, 간격조절수단(60, 61)은 발열수단(50, 51)의 전체를 지지하고 있는 것이 아니라 발열수단(50, 51)의 이격되어 분포되는 다수의 지점을 지지하고 있다. As such, the gap adjusting means 60, 61 does not support the entire heat generating means 50, 51, but supports a plurality of points spaced apart from the heat generating means 50, 51.

온도 조절을 위해 간격조절수단(60, 61)이 승강운동을 하면 발열수단(50, 51)의 뒤틀림 현상이 발생된다. 이러한 뒤틀림 현상이 발생하는 이유는 발열수단(50, 51)이 연결되어 있으며, 간격조절수단(60, 61)이 동시에 같은 방향으로 운동하는 것이 아니라 국부적인 온도 조절을 위해 각각 다른 값으로 움직이기 때문이다. 뒤틀림 현상이 발생하면 그만큼 온도를 조절하는데 오차가 발생한다. 또한, 뒤틀림 현상에 의해 발열수단(50, 51)과 간격조절수단(60, 61)의 용접부위가 파손될 수 있다. When the interval adjusting means 60, 61 moves up and down to control the temperature, warpage of the heat generating means 50, 51 occurs. This distortion occurs because the heating means (50, 51) is connected, the interval adjusting means (60, 61) is not moving in the same direction at the same time, but because they move to different values for local temperature control to be. If a distortion occurs, an error occurs in controlling the temperature. In addition, the welding portion of the heating means (50, 51) and the gap adjusting means (60, 61) may be damaged by the distortion phenomenon.

따라서, 간격조절수단(60, 61)에 의해 발열수단(50, 51)의 각 지점을 개별적으로 승강시켜도 발열수단(50, 51)의 뒤틀림을 방지할 수 있는 수단이 필요하다. Therefore, even if each of the points of the heat generating means (50, 51) by the interval adjusting means (60, 61) is individually required means for preventing the distortion of the heat generating means (50, 51).

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 간격조절수단에 의해 발열수단의 각 지점을 개별적으로 승강시켜도 발열수단의 뒤틀림을 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing distortion of the heat generating means even if each point of the heat generating means is individually elevated by the interval adjusting means.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 기판처리장치는 반응공간을 형성하는 챔버; 기판을 지지하는 기판지지대; 상기 기판을 가열하기 위해 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 코일 형태로 된 발열수단; 상기 코일과 연결되어, 상기 코일과 상기 기판 사이의 간격을 조절하도록 개별적으로 승강 가능한 복수의 간격조절수단; 을 포함하고, 상기 간격조절수단은, 상기 코일에 고정된 헤드부와, 상기 헤드부와 연결된 몸체부를 포함하고, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 회전 가능한 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the substrate processing apparatus includes a chamber for forming a reaction space; A substrate support for supporting a substrate; Heating means in the form of a coil extending from the center of the chamber to the periphery to heat the substrate; A plurality of gap adjusting means connected to the coil and individually liftable to adjust a gap between the coil and the substrate; It includes, The spacing means, characterized in that it comprises a head portion fixed to the coil, the body portion connected to the head portion, wherein the head portion is rotatable relative to the body portion.

또한, 상기 발열수단은 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 원형 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the heating means is characterized in that it comprises a plurality of circular coils extending from the center of the chamber to the periphery.

또한, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 상기 원형 코일의 접선방향으로의 회전 1자유도 운동을 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the head portion is characterized in that the rotational freedom of movement in the tangential direction of the circular coil with respect to the body portion.

또한, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 회전 3자유도 운동을 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the head portion is characterized in that the three degrees of freedom of movement with respect to the body portion.

또한, 상기 헤드부는 소정의 회전저항을 갖도록 상기 몸체부와 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, the head portion is characterized in that connected to the body portion to have a predetermined rotational resistance.

또한, 상기 헤드부는 상기 코일과 2점 접촉, 1면 접촉, 2면 접촉 또는 3면 접촉으로 용접되는 것을 특징으로 한다. In addition, the head portion is characterized in that the welded to the coil in two-point contact, one-sided contact, two-sided contact or three-sided contact.

또한, 상기 코일과 상기 헤드부의 고정 부위는 상기 발열수단의 평면 상에서 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 라인을 형성하고, 상기 각각의 라인 사이의 거리는 최대한 이격되는 것을 특징으로 한다. In addition, the fixing portion of the coil and the head portion forms a plurality of lines extending from the center of the chamber to the peripheral portion on the plane of the heat generating means, the distance between each line is characterized in that spaced apart as possible.

또한, 상기 챔버는 리드와 바디로 이루어져 반응공간을 형성하고, 상기 리드가 상기 바디에 대해 승강 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the chamber is composed of a lead and the body to form a reaction space, characterized in that the lead is configured to be elevated to the body.

또한, 상기 발열수단은 상기 기판의 상부에 위치된 상부 발열수단과, 상기 기판지지대의 하부에 위치된 하부 발열수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the heat generating means is characterized in that it comprises an upper heating means located on the upper portion of the substrate, and a lower heating means located on the lower portion of the substrate support.

또한, 상기 간격조절수단은 상기 상부 발열수단 및 상기 리드의 벽과 연결된 상부 간격조절수단과, 상기 하부 발열수단 및 상기 바디의 벽과 연결된 하부 간격조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. The gap adjusting means may include an upper gap adjusting means connected to the upper heating means and a wall of the lid, and a lower gap adjusting means connected to the lower heating means and the wall of the body.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 기판처리장치는 반응공간을 형성하는 챔버; 기판을 지지하는 기판지지대; 상기 기판을 가열하기 위해 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 원형 코일을 갖는 발열수단; 상기 코일과 면접촉으로 용접되어, 상기 코일과 상기 기판 사이의 간격을 조절하도록 개별적으로 승강 가능한 복수의 간격조절수단; 을 포함하고, 상기 간격조절수단은, 상기 코일과 용접된 헤드부와, 상기 헤드부와 연결된 몸체부를 포함하고, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 3자유도 회전운동이 가능한 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the substrate processing apparatus includes a chamber for forming a reaction space; A substrate support for supporting a substrate; Heating means having a plurality of circular coils extending from the center of the chamber to the periphery to heat the substrate; A plurality of gap adjusting means welded in surface contact with the coil and individually liftable to adjust a gap between the coil and the substrate; It includes, The gap adjusting means, the head portion welded to the coil, and the body portion connected to the head portion, wherein the head portion is characterized in that three degrees of freedom rotational movement with respect to the body portion.

또한, 상기 코일과 상기 헤드부의 용접 부위는 상기 발열수단의 평면 상에서 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 라인을 형성하고, 상기 각각의 라인 사이의 거리는 최대한 이격되는 것을 특징으로 한다. In addition, the welding portion of the coil and the head portion forms a plurality of lines extending from the center of the chamber to the periphery on the plane of the heat generating means, the distance between each line is characterized in that spaced apart as possible.

본 발명에 따르면, 간격조절수단에 의해 발열수단의 각 지점을 개별적으로 승강시켜도 발열수단의 뒤틀림을 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a substrate processing apparatus capable of preventing distortion of the heat generating means even if each point of the heat generating means is individually elevated by the gap adjusting means.

도 1은 종래의 기판처리장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 종래의 기판처리장치에 설치되는 발열수단을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치에 설치되는 발열수단을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 발열수단과 기판 사이의 간격을 조절하는 실시예를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 간격조절수단의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 간격조절수단의 헤드부가 회전된 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간격조절수단의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 본 발명의 간격조절수단의 헤드부와 코일이 용접되는 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram schematically showing a conventional substrate processing apparatus.
2 is a view showing heat generating means installed in a conventional substrate processing apparatus.
3 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing a heat generating means installed in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a view showing an embodiment for adjusting the distance between the heating means and the substrate of the present invention.
6 is a view showing the configuration of the gap adjusting means according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are views illustrating a state in which the head part of the gap adjusting means of FIG. 6 is rotated.
8 is a view showing the configuration of the gap adjusting means according to another embodiment of the present invention.
9a, 9b and 9c are views showing another embodiment in which the head and the coil of the gap adjusting means of the present invention are welded.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same reference numerals in the drawings denote like elements throughout the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발열수단을 나타내는 평면도이다. 3 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is a plan view showing a heat generating means according to an embodiment of the present invention.

기판처리장치(100)는 챔버(110), 기판지지대(120), 가스분배판(140), 상부 발열수단(151), 하부 발열수단(150), 상부 간격조절수단(161), 하부 간격조절수단(160)을 포함한다. The substrate processing apparatus 100 includes a chamber 110, a substrate support 120, a gas distribution plate 140, an upper heating means 151, a lower heating means 150, an upper gap adjusting means 161, and a lower gap adjustment. The means 160 is included.

챔버(110)는 기판(W)에 대한 증착 등의 반응이 진행되는 반응공간을 형성한다. 챔버(110)는 상부에 위치되는 리드(111)와, 상기 리드(111)의 하부에 마련된 바디(112)로 이루어진다. 기판(W)을 챔버(110) 내로 유입 및 배출할 수 있도록 챔버(110)는 개방될 수 있다. 이를 위해, 리드(111)는 바디(112)에 대해 승강 가능하게 구성된다. 리드(111)는 챔버(110)의 외부에 위치된 승강장치(도시안됨)에 의해 승강될 수 있다. The chamber 110 forms a reaction space in which a reaction such as deposition on the substrate W proceeds. The chamber 110 includes a lid 111 positioned at an upper portion and a body 112 provided at a lower portion of the lid 111. The chamber 110 may be opened to allow the substrate W to enter and exit the chamber 110. To this end, the lid 111 is configured to be elevated relative to the body 112. The lid 111 may be elevated by an elevator (not shown) located outside the chamber 110.

기판지지대(120)는 그 위에 기판(W)을 안착시켜 지지하는 역할을 한다. 기판지지대(120)는 승강구동부(130)에 의해 승강 가능하게 구성될 수 있다. 승강구동부(130)의 구동에 의해 기판지지대(120)가 승강되면, 기판지지대(120)에 놓여지는 기판(W)과 가스분배판(140) 사이의 간격이 조절될 수 있다. The substrate support 120 serves to mount and support the substrate W thereon. The substrate support 120 may be configured to be liftable by the lift driver 130. When the substrate support 120 is elevated by the driving of the elevating driver 130, the distance between the substrate W and the gas distribution plate 140 placed on the substrate support 120 may be adjusted.

가스분배판(140)은 기판(W) 위로 공정가스를 분배하는 역할을 한다. 공정가스는 가스공급부(170)로부터 공급되어 가스분배판(140)에 형성된 다수의 분사홀(141)을 통해 기판(W) 위로 분사된다. The gas distribution plate 140 serves to distribute the process gas onto the substrate (W). Process gas is supplied from the gas supply unit 170 is injected onto the substrate (W) through a plurality of injection holes 141 formed in the gas distribution plate 140.

하부 발열수단(또는 발열수단)(150)은 기판지지대(120)의 하부에 위치되어 기판(W)을 가열한다. 하부 발열수단(150)은 유도가열 방식으로 작동되는 코일 형태가 될 수 있다. 하부 발열수단(150)은 기판지지대(120)의 하부에서 5~50mm 정도 이격되어 설치될 수 있다. 하부 발열수단(150)은 기판지지대(120)의 하부에 전체적으로 분포되어, 기판지지대(120) 상에 놓여지는 기판(W)을 균일하게 가열한다. The lower heating means (or heating means) 150 is positioned below the substrate support 120 to heat the substrate W. The lower heating means 150 may be in the form of a coil operated in an induction heating method. The lower heating means 150 may be installed spaced apart from the bottom of the substrate support 120 by about 5 ~ 50mm. The lower heating means 150 is generally distributed under the substrate support 120 to uniformly heat the substrate W placed on the substrate support 120.

하부 발열수단(150)의 하부에는 상기 하부 발열수단(150)과 기판지지대(120) 사이의 간격을 조절하기 위해 복수의 하부 간격조절수단(또는 간격조절수단)(160)이 위치한다. 각각의 하부 간격조절수단(160)은 하부 발열수단(150)과 연결되어, 하부 발열수단(150)의 각 지점을 개별적으로 승강시킬 수 있도록 구성된다. 하부 발열수단(150)와 기판지지대(120) 사이의 간격이 가까워질수록 기판지지대(120)에 안착되는 기판(W)으로 더 많은 열이 전달된다. A plurality of lower gap adjusting means (or gap adjusting means) 160 is positioned below the lower heat generating means 150 to adjust the gap between the lower heating means 150 and the substrate support 120. Each of the lower gap adjusting means 160 is connected to the lower heating means 150 and configured to individually lift and lower each point of the lower heating means 150. As the distance between the lower heating means 150 and the substrate support 120 approaches, more heat is transferred to the substrate W seated on the substrate support 120.

상부 발열수단(또는 발열수단)(151)은 기판지지대(120)의 상부에서 기판(W)을 가열한다. 상부 발열수단(151)은 하부 발열수단(150)의 구성과 대체로 동일하고, 하부 발열수단(150)만으로 기판(W)을 충분히 가열하기 어려운 경우 선택적으로 설치될 수 있다. 상부 발열수단(151)의 상부에는 상부 발열수단(151)과 기판(W) 사이의 간격을 조절하기 위해 복수의 상부 간격조절수단(또는 간격조절수단)(161)이 위치한다. 상부 간격조절수단(161)은 상부 발열수단(151) 및 리드(111)와 연결되어, 상부 발열수단(151)의 각 지점을 개별적으로 승강시킬 수 있도록 구성된다. 상부 간격조절수단(161)의 구성은 하부 간격조절수단(160)과 대체로 동일하다. The upper heat generating means (or heat generating means) 151 heats the substrate W on the upper portion of the substrate support 120. The upper heating means 151 is generally the same as the configuration of the lower heating means 150, and may be selectively installed when it is difficult to sufficiently heat the substrate W only by the lower heating means 150. In the upper portion of the upper heat generating means 151, a plurality of upper gap adjusting means (or gap adjusting means) 161 is positioned to adjust the gap between the upper heat generating means 151 and the substrate (W). The upper gap adjusting means 161 is connected to the upper heat generating means 151 and the lead 111, and is configured to individually lift and lower each point of the upper heat generating means 151. The configuration of the upper gap adjusting means 161 is generally the same as the lower gap adjusting means 160.

도 6을 참조하여 후술하는 바와 같이, 간격조절수단(160)은 헤드부(162)와 몸체부(163)를 포함하고, 상기 헤드부(162)는 몸체부(163)에 회전 가능하게 연결되어, 각각의 간격조절수단(160)이 다른 높이로 승강하는 경우에도 발열수단(150)이 뒤틀리는 것을 방지한다. As described below with reference to FIG. 6, the gap adjusting means 160 includes a head portion 162 and a body portion 163, and the head portion 162 is rotatably connected to the body portion 163. In addition, even if each of the gap adjusting means 160 is elevated to a different height to prevent the heating means 150 is twisted.

한편, 기판(W)에 대한 증착과정에서 사용되고 남은 반응가스와 부산물은 챔버(110)의 하부에 설치된 배기구(165)를 통하여 배기된다. 배기구(165)에는 원활한 배기를 위하여 펌프를 포함하는 펌핑시스템(도시하지 않음)이 설치될 수 있다.On the other hand, the remaining reaction gas and by-products used in the deposition process on the substrate (W) is exhausted through the exhaust port 165 installed under the chamber 110. The exhaust port 165 may be provided with a pumping system (not shown) including a pump for smooth exhaust.

도 4를 참조하면, 발열수단(150, 151)은 챔버(110) 내의 중심부에서 주변부로 확장되는 코일 형태로 된다. 이러한 코일은 원형, 타원형, 사각형 등의 여러가지 형상을 가질 수 있다. 또한, 코일은 하나로 연결되어 나선형으로 연장되는 형태로 될 수도 있고, 도시된 것처럼 복수의 원형 코일이 챔버(110)의 중심부에서 주변부로 확장되는 형태가 될 수도 있다. Referring to Figure 4, the heating means 150, 151 is in the form of a coil extending from the central portion in the chamber 110 to the periphery. Such coils may have various shapes such as circular, elliptical, and square. In addition, the coils may be connected in a single shape to extend in a helical shape, or as shown, a plurality of circular coils may be in a form extending from the center of the chamber 110 to the periphery.

발열수단(또는 코일)(150, 151)에 전류가 인가되면, 유도 가열 방식에 의해 발열수단(150, 151)이 가열되어 기판(W)을 가열하게 된다. 균일한 증착공정을 위해 기판(W)은 온도의 편차없이 전체적으로 골고루 가열되어야 한다. When a current is applied to the heat generating means (or coil) 150, 151, the heat generating means 150, 151 is heated by the induction heating method to heat the substrate W. In order to achieve a uniform deposition process, the substrate W should be heated evenly throughout the temperature range.

도면부호 P는 코일(150, 151)과 간격조절수단(160, 161)의 연결점을 나타낸다. 이처럼, 발열수단(150, 151)은 간격조절수단(160, 161)에 의해 전체적으로 지지되지 않고 다수의 연결점(P)들을 통해 지지되고 있다. Reference numeral P denotes a connection point between the coils 150 and 151 and the gap adjusting means 160 and 161. As such, the heating means 150, 151 is not supported by the gap adjusting means 160, 161 as a whole but is supported through a plurality of connection points P.

이러한 연결점(P)들은 발열수단(150, 151)의 평면 상에서 챔버(110)의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 라인(l, l', l")을 형성하는 것이 바람직하다. 발열수단(150, 151)을 효과적으로 지지하기 위해 이러한 라인들(l, l', l") 사이의 거리는 최대한 이격되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 연결점(P)들이 3개의 라인을 형성하는 경우, 각각의 라인들은 대략 120°정도로 이격되는 것이 바람직하다. 또는, 연결점(P)들이 4개의 라인을 형성하는 경우, 각각의 라인들은 대략 90°정도로 이격되는 것이 바람직하다. These connection points P preferably form a plurality of lines (l, l ', l ") extending from the center of the chamber 110 to the periphery on the plane of the heat generating means (150, 151). , 151, the distance between these lines (l, l ', l ") is preferably spaced apart as possible. For example, when the connection points P form three lines, it is preferable that each line is spaced approximately 120 degrees. Alternatively, when the connection points P form four lines, each of the lines is preferably spaced approximately 90 degrees.

도 5는 본 발명의 발열수단과 기판 사이의 간격을 조절하는 실시예를 도시하는 도면이다. 5 is a view showing an embodiment for adjusting the distance between the heating means and the substrate of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 발열수단(150, 151)은 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 형태로 배치되어 기판(W)을 전체적으로 가열하게 된다. 4 and 5, the heat generating means 150 and 151 are arranged to extend from the center of the chamber to the periphery to heat the substrate W as a whole.

발열수단(150, 151)은 코일 형태로 되고, 이러한 코일(150, 151)은 기판(W)과의 간격을 조절할 수 있도록 각각의 간격조절수단(160, 161)에 의해 개별적으로 승강된다. The heat generating means (150, 151) is in the form of a coil, the coils 150, 151 are individually lifted by each of the gap adjusting means (160, 161) to adjust the distance with the substrate (W).

코일(150, 151)과 기판(W) 사이의 간격(T1, T2)은 동일한 높이로 제어되는 것이 아니라, 기판(W)의 온도 분포에 따라 각각의 코일(150, 151)마다 다른 높이로 제어된다. 이처럼, 코일(150, 151)은 연결점(P)들마다 높이가 달라질 수 있어 간격(T1, T2)을 조절하는 과정에서 코일(150, 151)이 뒤틀릴 수 있다. 코일(150, 151)이 뒤틀리면, 기판(W)을 원하는 온도로 가열하기 어렵게 되거나 코일(150, 151)과 간격조절수단(160, 161) 사이의 연결부가 파손될 수 있다. The distances T1 and T2 between the coils 150 and 151 and the substrate W are not controlled at the same height, but are controlled at different heights for each coil 150 and 151 according to the temperature distribution of the substrate W. do. As such, the height of the coils 150 and 151 may vary for each connection point P, so that the coils 150 and 151 may be distorted in the process of adjusting the intervals T1 and T2. If the coils 150 and 151 are warped, it may be difficult to heat the substrate W to a desired temperature or the connection portion between the coils 150 and 151 and the gap adjusting means 160 and 161 may be broken.

본 실시예에서는 간격조절수단(160, 161)의 헤드부가 회전될 수 있도록 하여 코일(150, 151)이 외력에 의해 뒤틀리는 것을 방지한다. 이하에서는, 도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 이러한 구성을 상세히 설명하기로 한다. In this embodiment, the head of the gap adjusting means 160, 161 can be rotated to prevent the coils 150, 151 from being twisted by an external force. Hereinafter, this configuration will be described in detail with reference to FIGS. 6, 7A, and 7B.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 간격조절수단의 구성을 나타내는 도면이다. 도 7a 및 도 7b는 도 6의 간격조절수단의 헤드부가 회전된 상태를 도시하는 도면이다. 6 is a view showing the configuration of the gap adjusting means according to an embodiment of the present invention. 7A and 7B are views illustrating a state in which the head part of the gap adjusting means of FIG. 6 is rotated.

코일(150)과 간격조절수단(160)은 용접에 의해 서로 연결될 수 있다. 코일(150)과 간격조절수단(160)의 용접 부위는 면접촉으로 용접되는 것이 바람직하다. 코일(150)과 간격조절수단(160)의 용접 부위가 넓어짐으로 인해, 코일(150)이 외력에 의해 뒤틀리는 것을 효과적으로 방지한다. The coil 150 and the gap adjusting means 160 may be connected to each other by welding. The welding portion of the coil 150 and the gap adjusting means 160 is preferably welded by surface contact. Due to the widening of the welding portion of the coil 150 and the gap adjusting means 160, the coil 150 is effectively prevented from being twisted by an external force.

간격조절수단(160)은 코일(150)에 용접된 헤드부(162)와, 이러한 헤드부(162)와 연결된 몸체부(163)를 포함한다. 헤드부(162)는 회전축(164)을 중심으로 몸체부(163)에 대해 회전가능하게 몸체부(163)와 연결된다. The gap adjusting means 160 includes a head portion 162 welded to the coil 150 and a body portion 163 connected to the head portion 162. The head portion 162 is connected to the body portion 163 so as to be rotatable about the body portion 163 about the rotation shaft 164.

복수의 간격조절수단(160)의 개별적인 승강에 의해 코일(150)을 뒤틀리게 하는 힘이 발생한다 해도, 코일(150)과 함께 고정된 헤드부(162)가 몸체부(163)에 대해 회전될 수 있으므로, 코일(150)은 뒤틀리지 않게 된다. Even if a force for twisting the coil 150 is generated by the individual lifting and lowering of the plurality of gap adjusting means 160, the head portion 162 fixed together with the coil 150 can be rotated with respect to the body portion 163. Therefore, the coil 150 is not twisted.

헤드부(162)는 소정의 회전저항을 갖도록 몸체부(163)와 연결되는 것이 바람직하다. 이는 일정 한도 이상의 힘이 헤드부(162)에 가해질 때, 헤드부(162)가 몸체부(163)에 대해 회전하게 한다. 또한, 헤드부(162)가 몸체부(163)에 대해 일단 회전을 하면 일정 한도 이상의 힘이 헤드부(162)에 가해지지 않으면 회전된 상태를 유지하게 한다. The head portion 162 is preferably connected to the body portion 163 to have a predetermined rotational resistance. This causes the head portion 162 to rotate relative to the body portion 163 when a force above a certain limit is applied to the head portion 162. In addition, once the head portion 162 rotates with respect to the body portion 163, the head portion 162 maintains the rotated state unless a force greater than a predetermined limit is applied to the head portion 162.

헤드부(162)는 몸체부(163)에 대해 원형의 코일(150)의 접선방향으로 회전 1자유도 운동을 할 수 있다(도 4 참조). 이러한 방향은 도 6에서 화살표 방향과 같이 좌우로 회전되는 방향이 된다. 헤드부(162)가 몸체부(163)에 대해 회전하는 형태는 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있다. The head 162 may rotate 1 degree of freedom in the tangential direction of the circular coil 150 with respect to the body 163 (see FIG. 4). This direction becomes a direction rotated left and right as in the arrow direction in FIG. The shape in which the head portion 162 rotates with respect to the body portion 163 is illustrated in FIGS. 7A and 7B.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 간격조절수단의 구성을 나타내는 도면이다. 8 is a view showing the configuration of the gap adjusting means according to another embodiment of the present invention.

간격조절수단(260)은 코일(150)에 용접된 헤드부(262)와, 이러한 헤드부(262)와 연결된 몸체부(263)를 포함한다. 코일(150)과 헤드부(262)는 면접촉으로 용접되는 것이 바람직하다. The gap adjusting means 260 includes a head part 262 welded to the coil 150 and a body part 263 connected to the head part 262. The coil 150 and the head portion 262 are preferably welded in surface contact.

헤드부(262)는 몸체부(263)에 대해 회전 3자유도 운동을 할 수 있도록 몸체부(263)와 연결된다. 회전 3자유도 운동은 3차원을 표시하는 x, y, z축을 중심으로 한 회전운동을 말한다. 헤드부(262)는 몸체부(263)에 대해 회전 3자유도 운동을 할 수 있도록 연결되므로, 코일(150)은 어느 방향의 힘에 대해서도 뒤틀리는 것이 방지된다. The head portion 262 is connected to the body portion 263 to be able to rotate three degrees of freedom with respect to the body portion 263. Rotational three degrees of freedom motion refers to a rotational motion about the x, y, and z axes that represent three dimensions. Since the head part 262 is connected to the rotational three degrees of freedom with respect to the body part 263, the coil 150 is prevented from twisting in any direction.

헤드부(262)는 소정의 회전저항을 갖도록 몸체부(263)와 연결되는 것이 바람직하다. 이는 일정 한도 이상의 힘에 대해 헤드부(262)가 회전하고, 헤드부(262)가 몸체부(263)에 대해 일단 회전을 하면 회전된 상태를 유지하게 한다. The head portion 262 is preferably connected to the body portion 263 to have a predetermined rotational resistance. This allows the head portion 262 to rotate for a force above a certain limit, and once the head portion 262 rotates with respect to the body portion 263, it remains rotated.

도 9a, 도 9b 및 도 9c는 본 발명의 간격조절수단의 헤드부와 코일이 용접되는 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 9a, 9b and 9c are views showing another embodiment in which the head and the coil of the gap adjusting means of the present invention are welded.

도 9a를 참조하면, 간격조절수단(360)은 코일(150)에 용접된 헤드부(362)와, 이러한 헤드부(362)와 연결된 몸체부(363)를 포함한다. 코일(150)과 헤드부(262)는 2점 접촉으로 용접된다. 9A, the gap adjusting means 360 includes a head part 362 welded to the coil 150 and a body part 363 connected to the head part 362. The coil 150 and the head portion 262 are welded in two point contact.

도 9b를 참조하면, 간격조절수단(360)은 코일(150)에 용접된 헤드부(362)와, 이러한 헤드부(362)와 연결된 몸체부(363)를 포함한다. 코일(150)과 헤드부(262)는 2면 접촉으로 용접된다. 즉, 코일(150)의 좌측면과 우측면 중 한면과, 코일(150)의 하면이 헤드부(362)와 용접된다. Referring to FIG. 9B, the gap adjusting means 360 includes a head 362 welded to the coil 150 and a body 363 connected to the head 362. Coil 150 and head portion 262 are welded in two-sided contact. That is, one of the left side and the right side of the coil 150 and the bottom surface of the coil 150 are welded to the head 362.

도 9c를 참조하면, 간격조절수단(360)은 코일(150)에 용접된 헤드부(362)와, 이러한 헤드부(362)와 연결된 몸체부(363)를 포함한다. 코일(150)과 헤드부(262)는 3면 접촉으로 용접된다. 즉, 코일(150)의 좌측면, 우측면, 하면이 헤드부(162)와 용접된다. Referring to FIG. 9C, the gap adjusting means 360 includes a head part 362 welded to the coil 150 and a body part 363 connected to the head part 362. Coil 150 and head portion 262 are welded in three-sided contact. That is, the left side, the right side, and the bottom side of the coil 150 are welded to the head portion 162.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치에서는, 발열수단과 연결되는 간격조절수단이 헤드부와 몸체부를 포함하고, 상기 헤드부는 몸체부에 회전 가능하게 연결되어, 각각의 간격조절수단이 서로 다른 높이로 승강하는 경우에도 발열수단이 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발열수단에 의해 기판을 균일하게 가열할 수 있으며, 발열수단과 간격조절수단의 연결부가 뒤틀림에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. As described above, in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the gap adjusting means connected to the heat generating means includes a head portion and a body portion, and the head portion is rotatably connected to the body portion, each gap adjustment Even when the means are elevated to different heights, it is possible to prevent the heating means from twisting. Therefore, the substrate can be uniformly heated by the heat generating means, and the connection between the heat generating means and the gap adjusting means can be prevented from being damaged by twisting.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.

100 : 기판처리장치 110 : 챔버
111 : 리드 112 : 바디
120 : 기판지지대 130 : 승강구동부
140 : 가스분배판 150, 151 : 발열수단
160, 161 : 간격조절수단 162 : 헤드부
163 : 몸체부 164 : 회전축
170 : 가스공급부 P : 지지점100: substrate processing apparatus 110: chamber
111: lead 112: body
120: substrate support 130: lifting drive unit
140: gas distribution plate 150, 151: heating means
160, 161: gap adjusting means 162: head portion
163: body portion 164: rotation axis
170: gas supply part P: support point

Claims (12)

반응공간을 형성하는 챔버;
기판을 지지하는 기판지지대;
상기 기판을 가열하기 위해 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 코일 형태로 된 발열수단;
상기 코일과 연결되어, 상기 코일과 상기 기판 사이의 간격을 조절하도록 개별적으로 승강 가능한 복수의 간격조절수단;
을 포함하고,
상기 간격조절수단은, 상기 코일에 고정된 헤드부와, 상기 헤드부와 연결된 몸체부를 포함하고, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 회전 가능한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A chamber forming a reaction space;
A substrate support for supporting a substrate;
Heating means in the form of a coil extending from the center of the chamber to the periphery to heat the substrate;
A plurality of gap adjusting means connected to the coil and individually liftable to adjust a gap between the coil and the substrate;
Including,
The gap adjusting means includes a head portion fixed to the coil and a body portion connected to the head portion, wherein the head portion is rotatable relative to the body portion. 제1항에 있어서,
상기 발열수단은 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 원형 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The heating means is a substrate processing apparatus, characterized in that it comprises a plurality of circular coils extending from the center of the chamber to the periphery. 제2항에 있어서,
상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 상기 원형 코일의 접선방향으로의 회전 1자유도 운동을 하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. The method of claim 2,
And the head portion performs a rotational 1 degree of freedom movement in the tangential direction of the circular coil with respect to the body portion. 제1항에 있어서,
상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 회전 3자유도 운동을 하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. The method of claim 1,
The head portion substrate processing apparatus, characterized in that for rotation three degrees of freedom relative to the body portion. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드부는 소정의 회전저항을 갖도록 상기 몸체부와 연결되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And the head portion is connected to the body portion to have a predetermined rotational resistance. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드부는 상기 코일과 2점 접촉, 1면 접촉, 2면 접촉 또는 3면 접촉으로 용접되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And the head portion is welded to the coil in two-point contact, one-side contact, two-side contact, or three-side contact. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일과 상기 헤드부의 고정 부위는 상기 발열수단의 평면 상에서 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 라인을 형성하고, 상기 각각의 라인 사이의 거리는 최대한 이격되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The fixing portion of the coil and the head portion forms a plurality of lines extending from the center of the chamber to the periphery on the plane of the heat generating means, wherein the distance between each line is spaced apart as possible. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 챔버는 리드와 바디로 이루어져 반응공간을 형성하고, 상기 리드가 상기 바디에 대해 승강 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The chamber comprises a lid and a body to form a reaction space, characterized in that the lid is configured to be elevated to the body. 제8항에 있어서,
상기 발열수단은 상기 기판의 상부에 위치된 상부 발열수단과, 상기 기판지지대의 하부에 위치된 하부 발열수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.9. The method of claim 8,
And the heat generating means includes an upper heat generating means positioned above the substrate, and a lower heat generating means positioned below the substrate support. 제9항에 있어서,
상기 간격조절수단은 상기 상부 발열수단 및 상기 리드의 벽과 연결된 상부 간격조절수단과, 상기 하부 발열수단 및 상기 바디의 벽과 연결된 하부 간격조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.10. The method of claim 9,
The gap adjusting means includes an upper gap adjusting means connected to the upper heat generating means and the wall of the lid, and a lower gap adjusting means connected to the lower heating means and the wall of the body. 반응공간을 형성하는 챔버;
기판을 지지하는 기판지지대;
상기 기판을 가열하기 위해 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 원형 코일을 갖는 발열수단;
상기 코일과 면접촉으로 용접되어, 상기 코일과 상기 기판 사이의 간격을 조절하도록 개별적으로 승강 가능한 복수의 간격조절수단;
을 포함하고,
상기 간격조절수단은, 상기 코일과 면 접촉된 헤드부와, 상기 헤드부와 연결된 몸체부를 포함하고, 상기 헤드부는 상기 몸체부에 대해 3자유도 회전운동이 가능한 것을 특징으로 하는 기판처리장치. A chamber forming a reaction space;
A substrate support for supporting a substrate;
Heating means having a plurality of circular coils extending from the center of the chamber to the periphery to heat the substrate;
A plurality of gap adjusting means welded in surface contact with the coil and individually liftable to adjust a gap between the coil and the substrate;
Including,
The gap adjusting means may include a head portion in contact with the coil and a body portion connected to the head portion, wherein the head portion is capable of three degrees of freedom rotational movement with respect to the body portion. 제11항에 있어서,
상기 코일과 상기 헤드부는 면 접촉으로 용접되고,
상기 코일과 상기 헤드부의 접촉 부위는 상기 발열수단의 평면 상에서 상기 챔버의 중심부에서 주변부로 확장되는 복수의 라인을 형성하고, 상기 각각의 라인 사이의 거리는 최대한 이격되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. The method of claim 11,
The coil and the head are welded in surface contact,
The contact portion between the coil and the head portion forms a plurality of lines extending from the center of the chamber to the periphery on the plane of the heat generating means, the distance between each line is characterized in that spaced apart as possible.
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