KR20130113159A - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 히터를 수용하며 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격하여 상기 기판을 안착시키는 기판승강지지부과, 상기 기판승강지지부 내에 수용되며 복수의 영역으로 구획되어 배치되고 영역별로 상이한 열용량을 갖는 열전달블럭을 구비하며, 기판승강지지부는 상기 히터의 테두리를 둘러싸는 지지부 본체와, 상기 지지부 본체와 일체로 설치되며 상기 열전달블럭이 삽입되는 복수의 삽입홈이 형성된 바닥플레이트와, 상기 지지부 본체의 상부끝단에 돌출되어 형성되며 상기 기판을 안착시켜 지지하는 기판안착부를 구비하고, 상기 삽입홈은 상기 바닥플레이트의 중앙을 중심으로 한 동심원 형상으로 복수 개 설치되며, 상기 복수의 삽입홈에 삽입되는 열전달블럭은 상기 기판에 증착될 박막의 맵에 따라 서로 다른 높이를 갖도록 구성되어, 기판을 히터로부터 이격시켜 가열할 수 있으므로, 히터의 열선 패턴이 기판의 박막에 전사되거나 히터의 온도 프로파일에 의한 영향을 방지할 수 있고, 기판승강지지부 내로 퍼지가스를 공급하여 반응가스가 기판의 이면에 부착되어 기판 이면이 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 열전달블럭을 원하는 박막의 맵에 따라 다양하게 배치가 가능하기 때문에 히터를 멀티 존으로 구획하는 등 많은 제조비용이 소요되는 히터를 교체하거나 할 필요없이 간단한 구조로써 기판에 증착되는 박막의 균질성을 확보하고 박막의 맵을 용이하게 제어할 수 있다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히터의 열선 패턴에 의한 영향을 받지 않고 기판에 증착되는 박막의 균질성을 확보하고 기판 이면의 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 간단하고 용이하게 기판에 증착되는 박막의 맵을 제어할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기판처리장치는 기판(웨이퍼)의 표면에 반응가스를 반응시켜서 원자 또는 분자 단위로 기판표면에 박막을 형성시키고 있다.

도 1은 종래기술에 의한 기판처리장치를 나타낸 것이다. 종래의 기판처리장치는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내의 상부에 마련되어 반응가스를 분사시키는 가스분사장치(200)와, 상기 챔버(100)내의 하부에 마련되어 기판(W)을 안착시키는 히터블럭(300)과, 배기수단(400)으로 구성되며, 상기 챔버(100)의 일측벽 또는 양측벽에는 기판출입구(110)가 형성되어, 상기 기판출입구(110)를 통하여 기판(W)이 이송수단에 의해 반입 및 반출된다.

이러한 기판처리장치에 있어서는, 기판상에 증착되는 막의 균일성(uniformity)을 확보하는 것이 매우 중요하며, 이러한 균일성을 개선하기 위한 노력이 계속되어 왔다. 특히, 화학기상증착 장치에 있어서는 챔버내에 반응가스를 도입하는 샤워헤드나 기판을 가열하는 히터의 구조에 따라 막의 균일성이 크게 좌우되고 있으며, 그 중에서 히터는 고가의 제품으로서 화학기상증착 공정에 매우 큰 영향을 미치고 있다.

종래기술로서 히터를 멀티 존으로 구성하고 각각의 구역마다 별도로 히터의 온도를 조절하여 박막의 균일성을 확보하고자 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래기술들은 각각의 히터를 개발 및 제조하는 데에 많은 비용이 소모될 뿐만 아니라, 예를 들면 챔버간의 압력편차나 온도 가스의 사용량에 따른 변화 등 히터와 챔버 간의 공정조건의 불일치로 인하여 다양한 공정에 적용이 어렵고 원하는 박막의 맵(map)에 따라 각각 히터를 별도로 제조하여야 하므로 제조비용이 많이 소요된다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 제작되는 히터들 사이의 편차로 인하여 상술한 문제점들의 극복이 어려운 실정이다.

한편, 상기 종래기술들에 있어서는, 기판을 히터의 표면에 안착시켜 가열하고 샤워헤드에 의해 분사되는 가스의 흐름을 홀 형태의 개선을 통해 박막의 균일성 개선을 도모하고 있기 때문에 히터 자체의 온도 프로파일에 의한 영향은 그대로 유지되고 있다. 이에 따라 히터의 온도 프로파일을 개선한다거나 히터를 멀티 존으로 구획하여 박막의 균일성을 확보하고자 하더라도, 히터의 상판에 형성된 열선의 패턴이 기판의 막질에 그대로 전사되어 불량이 발생할 뿐만 아니라, 기판을 히터에 안착시키기 위한 리프트 핀의 승강을 위하여 히터에 홀을 천공하고 천공되는 홀의 주변에는 히터의 열선을 배치할 수 없기 때문에 박막의 증착시에 리프트 핀의 자국(pin mark)가 발생하여 막질의 불량을 초래한다고 하는 문제점이 있었다.

이에 대하여 종래기술로서, 일본공개특허 평6-342760호에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지링을 챔버 벽에 고정하고 지지랑과 히터블럭을 고정하기 위한 나사 스터드 및 지지링에 의해 지지되는 웨이퍼 지지체를 구비하여 히터와 웨이퍼를 이격시켜 웨이퍼를 가열하는 장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래기술은 웨이퍼를 히터로부터 이격시켜 고정하기 위하여 많은 부품이 필요로 하므로 제조가 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 고가이고, 장치의 유지관리에도 많은 시간과 비용이 소요된다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 히터의 열선 패턴에 의한 영향을 받지 않고 기판에 증착되는 박막의 균질성을 확보하고 기판 이면의 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 간단하고 용이하게 기판에 증착되는 박막의 맵을 제어할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 기판의 안착을 위한 리프트 핀의 승강을 위하여 히터를 천공하지 않고 기판을 히터로부터 이격시켜 안착시킬 수 있으며, 간단한 구조로 히터에 대해 기판을 상대적으로 회전이 용이하도록 구성하여 기판을 히터로부터 이격시켜 가열하고 기판 이면의 오염을 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판처리장치는, 내부에 반응공간을 가지는 챔버와, 상기 챔버 내의 상부에 마련되어 반응가스를 분사하는 가스분사장치와, 상기 가스분사장치의 하부에 마련되어 기판을 가열하는 히터와, 상기 히터를 수용하며 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격하여 상기 기판을 안착시키는 기판승강지지부과, 상기 기판승강지지부 내에 수용되며 복수의 영역으로 구획되어 배치되고 영역별로 상이한 열용량을 갖는 열전달블럭을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 열전달블럭은 상기 기판과 상기 히터의 사이에서 상기 기판에 이격되어 배치되어 상기 기판에 상기 히터로부터의 열을 전달 또는 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열전달블럭은 상기 히터의 하부에서 상기 히터에 열을 전달 또는 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열전달블럭은 영역별로 서로 다른 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기판승강지지부는 상기 히터의 테두리를 둘러싸는 지지부 본체와, 상기 지지부 본체와 일체로 설치되는 바닥플레이트와, 상기 지지부 본체의 상부끝단에 돌출되어 형성되며 상기 기판을 안착시켜 지지하는 기판안착부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 바닥플레이트는 상기 열전달블럭이 삽입되는 복수의 삽입홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 삽입홈은 상기 바닥플레이트의 중앙을 중심으로 한 동심원 형상으로 복수 개 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기판안착부의 상부면은 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 히터의 지지샤프트를 둘러싸며 상기 지지샤프트와의 사이에 퍼지가스 통로를 갖는 가이드 샤프트와, 상기 바닥플레이트의 중앙통공의 주변으로부터 수직 하향으로 돌출되어 형성되며 상기 가이드 샤프트와 체결되는 수직연결부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 바닥플레이트와 상기 챔버의 바닥면과의 사이에 배치되는 스토퍼부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수직연결부와 상기 가이드 샤프트의 체결위치를 조정하여 상기 기판과 상기 히터 사이의 이격거리를 조정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 히터의 지지샤프트를 고정하는 제 1 축과, 상기 기판지지부에 연결되는 상기 가이드 샤프트에 체결되어 상기 가이드 샤프트를 회전시키는 제 2 축과, 상기 제 1 축과 상기 제 2 축을 밀봉하는 자성유체씨일을 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 기판처리장치에 의하면, 히터를 둘러싸며 기판을 안착시키는 상기 기판승강지지부를 구비함으로써 기판의 안착을 위한 리프트 핀의 승강을 위하여 히터를 천공하지 않고 기판을 히터로부터 이격시켜 안착시킬 수 있으며, 상기 기판이 안착된 기판승강지지부를 회전구동시켜서 간단한 구조로 히터에 대해 기판을 상대적으로 회전이 용이하도록 구성하여 기판을 히터로부터 이격시켜 가열할 수 있으므로, 히터의 열선 패턴이 기판의 박막에 전사되거나 히터의 온도 프로파일에 의한 영향을 방지할 수 있다.

또한, 상기 기판승강지지부 내로 퍼지가스를 공급하여 반응가스가 기판의 이면에 부착되어 기판 이면이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 기판승강지지부 내에 히터의 하부에 열을 전달할 수 있는 열전달블럭을 설치하고, 열전달블럭을 원하는 박막의 맵에 따라 다양하게 배치가 가능하기 때문에 히터를 멀티 존으로 구획하는 등 많은 제조비용이 소요되는 히터를 교체하거나 할 필요없이 간단한 구조로써 기판에 증착되는 박막의 균질성을 확보하고 박막의 맵을 용이하게 제어할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 의한 기판처리장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 기판처리장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 기판처리장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 기판처리장치의 기판승강지지부 및 열전달블럭을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명에 의한 기판처리장치의 열전달블럭의 다양한 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 기판처리장치의 기판승강지지부의 조립을 나타내는 분해사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 기판처리장치의 기판승강지지부를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 기판처리장치의 작동을 설명하는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 기판처리장치에 대하여 실시예로써 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 기판처리장치(1)는 챔버(2)와, 가스분사장치(3)와, 배기수단과, 히터(4)와, 기판승강지지부(10)를 포함하여 구성된다.

상기 챔버(2)는 밀실하게 구성되어 있고, 상기 챔버의 상부는 챔버리드(2a)를 통해 상부덮개가 형성되며, 상기 챔버의 상부에는 반응가스를 공급하기 위한 가스공급라인(5)이 기밀하게 설치되어 있다. 상기 가스공급라인(5)의 끝단에는 상기 가스분사장치(3)가 상기 챔버 내의 상부에 설치되어 상기 가스공급라인을 통해 공급된 반응가스를 분사하도록 설치되며, 상기 가스분사장치(3)는 예를 들면 하부면에 복수의 분사노즐이 형성된 샤워헤드타입의 가스분사장치로 구성될 수 있다.

상기 챔버의 일측 또는 양측에는 상기 챔버(2)내로 이송수단(도시하지 않음)에 의해 기판(W)을 반입 및 반출하기 위한 기판출입구(6)가 개폐가능하도록 마련되어 있다.

또한, 상기 챔버 내의 하부에는 배기홀(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 상기 배기홀에는 배기라인이 연결되어 있고, 상기 배기라인은 상기 챔버의 외부에 마련된 배기펌프 등의 배기수단에 연결되어 반응에 사용된 후의 반응가스를 상기 챔버(2) 외부로 배기한다.

본 발명에 의한 기판처리장치는 기판승강지지부(10)를 구비한다. 상기 기판승강지지부(10)는 상기 히터를 둘러싸도록 형성되어 그 내부에 상기 히터를 수용하며 상기 기판승강지지부(10)의 상부면에는 상기 기판이 안착된다. 상기 기판승강지지부를 회전시켜 상기 기판승강지지부에 안착된 기판을 회전시키면서 상기 기판상에 박막을 증착시킨다.

또한, 상기 기판승강지지부는 상기 기판이 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격되도록 상기 기판을 안착시킨다.

상기 기판승강지지부(10)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 지지부 본체(11)와, 바닥플레이트(12)와 기판안착부(13)로 구성된다.

상기 지지부 본체(11)는, 본 실시예에 있어서는 대략 원통형 형상으로 형성되어 원형 형상으로 형성된 상기 히터를 둘러싸도록 구성되어 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 상기 히터의 형상에 따라 상기 히터를 둘러싸도록 구성되면 좋다.

상기 지지부 본체(11)의 상부끝단에는 상기 기판안착부(13)가 상기 지지부 본체로부터 내측의 수평방향으로 돌출되어 일체로 형성되어 있다. 상기 기판안착부(13)의 내측 끝단에는 하향으로 절곡된 기판안착홈(13a)이 형성되어 상기 기판승강지지부의 회전시에 상기 기판안착홈(13a)에 상기 기판이 안정적으로 안착되도록 구성된다.

기판을 회전시키지 않고 기판상에 박막을 증착할 때에 상기 히터의 온도프로파일의 영향을 그대로 받아 상기 기판상에 증착되는 맵이 어느 한쪽으로 치우쳐 있는 등 맵의 불균일이 발생할 때에, 상기 기판승강지지부에 상기 기판을 안착시키고 상기 기판승강지지부를 회전시키면서 기판상에 박막을 증착시킴으로써, 히터의 온도프로파일에 의한 영향을 줄이고 기판상에 증착되는 박막의 맵이 치우치는 등의 문제를 상당부분 해소할 수 있다.

상기 기판안착부(13)는 그 상부면은 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격되도록 상기 지지부 본체(11)의 끝단으로부터 연장되어 설치된다. 이로써, 상기 기판승강지지부에 안착되는 상기 기판은 상기 히터에 직접 맞닿아 안착되지 않고 일정간격 이격되어 상기 히터에 의해 가열되기 때문에, 종래기술에서와 같이 상기 기판을 안착시키기 위한 리프트 핀을 설치하지 않아도 되므로, 상기 리프트 핀이 관통하기 위한 구멍을 상기 히터에 설치하지 않고 상기 구멍을 피해 상기 히터 내에 열선 배치를 하지 않아도 되며, 상기 히터에 배치된 열선의 패턴이나 상기 히터의 온도 프로파일에 영향을 받지 않도록 구성할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 기판안착부(13)는 상기 지지부 본체의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 복수 개 설치되는 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 상기 지지부 본체의 전체둘레에 걸쳐 형성될 수도 있다.

상기 지지부 본체의 하부에는 바닥플레이트(12)가 설치된다. 상기 바닥플레이트(12)는 상기 지지부 본체의 형상에 따라 대략 원판 형상으로 형성되어 있고, 그 중앙에는 상기 히터를 지지하는 지지샤프트(4a)가 관통할 수 있도록 관통구멍이 형성되어 있다.

또한, 상기 바닥플레이트(12)에는 내측 상부로 돌출되는 복수개의 블록고정돌기(12a)를 형성할 수 있다. 상기 블록고정돌기(12a)는, 상기 관통구멍을 중심으로 한 서로 다른 직경을 가지는 동심원 형상으로 형성되어 있고, 상기 블록고정돌기의 형성에 의해, 상기 블록고정돌기 사이에는 후술하는 열전달블럭이 삽입되는 복수의 삽입홈(12b)이 동심원 형상으로 형성된다.

상기 기판승강지지부(10)는, 본 실시예에 있어서는 상기 챔버내의 온도나 열, 공정가스에 의한 영향을 적게 받는 석영(quartz)재질로 구성된 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

한편, 상기 기판승강지지부 내에는 열전달블럭(20)이 설치된다. 상기 열전달블럭(20)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 기판으로부터 이격되어 배치되되, 상기 기판과 상기 히터 사이에 배치되어 상기 히터로부터 발산되는 열을 흡수하거나 상기 기판에 더욱 잘 전달되도록 구성할 수 있다. 이로써, 상기 기판을 상기 히터나 상기 열전달블럭으로부터 이격시켜 안착시켜 히터의 열선 패턴이 기판의 박막에 전사되거나 히터의 온도 프로파일에 의한 영향을 방지하면서 상기 기판을 가열할 수 있다.

또한, 상기 열전달블럭은 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 히터의 하부에 배치되고, 상기 바닥플레이트상에 배치되어 상기 히터로부터 발산되는 열을 흡수하거나 상기 발산된 열을 복사 등에 의해 발산하여 상기 히터에 열을 전달하거나 흡수하여 상기 히터의 온도프로파일을 제어할 수 있도록 구성된다.

상기 열전달블럭(20)은, 예를 들면 알루미늄(Al), SiC, AlN, Al2O3, 몰리브덴 등의 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들면, Al2O3로 형성하여 히터로부터 발산되는 열을 흡수 또는 차단하도록 구성할 수 있고, AlN 재질로 형성하여 열전달이 더욱 잘 이루어지도록 구성할 수도 있다. 또한, 상기 열전달블럭에 전극을 연결하여 상기 열전달블럭의 재질에 의해 열을 발생시켜 상기 히터에 열을 전달할 수 있도록 구성될 수도 있다.

상기 열전달블럭은 복수의 영역으로 구획되어 배치되고 영역별로 상이한 열용량을 갖도록 구성된다. 본 실시예에 있어서, 상기 열전달블럭은 영역별로 서로 상이한 크기를 갖도록 구성되어 영역별로 상이한 열용량을 갖도록 구성되는 것을 예로 한다.

상기 열전달블럭(20)은, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 서로 다른 크기를 갖는 복수의 피스(20a)로 분할하고, 상기 복수의 피스를 조립하여 형성할 수 있다. 상기 복수의 피스는 기판상에 증착되는 박막의 맵과 히터의 온도프로파일을 고려하여, 서로 다른 면적과 서로 다른 높이를 갖도록 적절하게 조절하여 구성할 수 있다.

이로써, 상기 기판이 상기 기판승강지지부에 의해 회전하면서 증착될 때에, 상기 기판의 하부에서 상기 기판에 열을 전달 또는 차단하는 열전달블럭의 복수의 피스를 각각 높이를 서로 다르게 하거나, 일부의 피스를 빼거나 하여 상기 기판에 전달되는 상기 히터의 열을 조절하여 원하는 균일한 박막의 맵이 형성되도록 구성할 수 있다.

상기 열전달블럭(20)은 대략 고리형상으로 형성되어 상기 삽입홈(12b)에 삽입되도록 구성할 수 있다. 도 6b 및 6c에 나타낸 바와 같이, 각각의 삽입홈에 삽입되는 각각의 상기 열전달블럭(20)은 서로 다른 크기, 즉 서로 다른 높이를 갖도록 구성될 수 있다.

이에 따라, 실제 기판처리장치에서 기판상에 증착되는 박막의 맵(map)에 따라서, 원하는 맵의 형성이 되지 않을 경우, 각각의 삽입홈에 삽입되는 열전달블럭(20)의 크기를 서로 다르게 조정하여, 위치에 따라 상기 히터로 전달되는 열의 크기를 조절하여 히터의 온도 프로파일을 조절하여 원하는 박막의 맵으로 제어할 수 있다.

이로써, 히터의 온도 프로파일 데이터나 챔버의 공정조건, 멀티 공정 등 여러 가지 요인에 의해 고가의 장비인 히터를 멀티 존으로 구성하거나 히터를 교체 및 조정할 필요없이 상기 열전달블럭을 적절하게 조절함으로써 간단한 구조로써 기판에 증착되는 박막의 균질성을 확보하고 박막의 맵을 용이하게 제어할 수 있다.

또한, 도 6b 및 6c에는 동심원 형상으로 형성된 블록고정돌기와 열전달블럭을 예시하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 상기 블록고정돌기와 상기 열전달블럭은 도 6a에 나타낸 형상과 같이 구성할 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 기판승강지지부의 상기 바닥플레이트의 하부에는 수직연결부(14)가 설치될 수 있다. 상기 수직연결부(14)는 상기 상기 바닥플레이트의 중앙통공의 주변으로부터 수직 하향으로 돌출되어 형성된다. 상기 수직연결부(14)는 후술하는 가이드 샤프트(30)의 상단부와 체결된다.

상기 가이드 샤프트(30)는 상기 지지샤프트와 일정간격 이격되어 상기 히터의 지지샤프트를 둘러싸도록 구성된다. 상기 가이드 샤프트(30)와 상기 지지샤프트(4a) 사이의 이격공간을 통해 퍼지가스를 주입하고, 주입된 퍼지가스가 상기 기판승강지지부 내로 주입되어, 상기 기판상에 박막을 증착하기 위하여 상기 챔버내로 반응가스를 공급할 때에 상기 반응가스가 상기 기판과 상기 기판안착부 사이의 공극을 통해 침투하여 상기 기판의 이면에 부착되어 상기 기판의 이면을 오염시키는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 기판안착부를 상기 지지부 본체로부터 연장 형성하여 상기 기판안착부에 안착된 기판이 상기 히터의 상부면과 일정간격 이격되도록 형성되어 있으나, 상기 수직연결부(14)와 상기 가이드 샤프트(30)의 상단부 사이의 체결위치를 조절하여 상기 기판과 상기 히터 사이의 거리를 조절할 수 있다.

또한, 상기 바닥플레이트(12)와 상기 챔버(2)의 바닥면(2b)과의 사이에는 스토퍼부(21)를 더욱 설치할 수 있다. 상기 스토퍼부(21)는 상기 기판승강지지부와 상기 챔버와의 최소한의 이격거리를 확보함과 동시에 상기 기판승강지지부의 승강 시에 상기 챔버에 부딪혀 파손되는 것을 방지하도록 구성된다.

상기 챔버의 하부에는 상기 히터를 지지하고 상기 기판승강지지부를 회전시키는 구동장치가 설치된다.

상기 구동장치는, 도 4 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 기판승강지지부에 연결된 상기 가이드 샤프트를 회전시키기 위한 회전구동모터(50)와, 상기 기판승강지지부를 승강구동시키기 위한 승강구동모터(51)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 회전구동모터(50)의 회전구동에 의한 회전축은 2중축으로 구성되는 것을 예로 한다. 본 실시예의 2중축 구조는, 제 1 축(40)과 제 2 축(41)으로 구성되며, 상기 제 1 축과 제 2 축에는 각각 베어링(40a, 41a)이 설치되어 있다.

상기 제 1 축(40)은 상기 히터의 지지샤프트에 연결되어 상기 지지샤프트(4a)를 고정하고, 상기 제 2 축(41)은 상기 기판지지부에 연결되는 상기 가이드 샤프트(30)의 하부끝단에 체결되고 상기 회전구동모터(50)에 연결되어 상기 회전구동모터(50)의 회전구동에 의해 상기 가이드 샤프트를 회전시킨다.

또한, 상기 제 1 축과 상기 제 2 축은 마그네틱의 자력에 의해 외부와의 공극을 기밀하게 시일하는 자성유체씨일(42)에 의해 밀봉되도록 구성된다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 기판처리장치의 동작을 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 승강구동모터(51)를 구동시켜 상기 가이드 샤프트(30)를 상승시키고, 이에 따라 상기 기판승강지지부(10)를 상승시켜 기판을 이송받을 준비를 한다. 그런 다음, 기반반송장치에 의해 상기 기판출입구를 통해 기판을 챔버 내로 이송시킨 후 상기 기판을 상기 기판안착부에 안착시킨다.

그런 다음, 기판반송장치를 챔버로부터 빼낸 후, 상기 기판출입구를 폐쇄하고, 상기 승강구동모터를 구동하여 기판승강지지부를 하강시키고, 상기 챔버 내로 반응가스를 도입하면서 상기 히터의 지지샤프트는 고정한 채로 상기 회전구동모터에 의해 상기 가이드 샤프트 및 상기 기판승강지지부를 회전시켜 상기 기판승강지지부에 안착된 기판을 회전시키면서 상기 기판상에 박막을 증착시킨다.

이 때, 상기 기판은 상기 히터로부터 일정간격 이격되어 가열되면서 상기 기판상에 박막이 증착되며, 상기 가이드 샤프트내로 퍼지가스를 도입하여 기판 이면에 반응가스가 부착되어 오염되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 기판과 상기 히터 사이를 상기 수직연결부와 상기 가이드 샤프트의 체결위치를 조절하여 조절할 수 있고, 상기 히터의 온도프로파일에 따라 열전달블럭의 배치를 달리하여 박막의 균질성을 확보하고 박막의 맵을 용이하게 제어할 수 있다.

본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.

1 : 기판처리장치
4 : 히터
10 : 기판승강지지부
11 : 지지부 본체
12 : 바닥플레이트
13 : 기판안착부
20 : 열전달블럭
30 : 가이드 샤프트
40 : 제 1 축
41 : 제 2 축
42 : 자성유체씨일

Claims (12)

1. 내부에 반응공간을 가지는 챔버와,
   상기 챔버 내의 상부에 마련되어 반응가스를 분사하는 가스분사장치와,
   상기 가스분사장치의 하부에 마련되어 기판을 가열하는 히터와,
   상기 히터를 수용하며 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격하여 상기 기판을 안착시키는 기판승강지지부과,
   상기 기판승강지지부 내에 수용되며, 복수의 영역으로 구획되어 배치되고 영역별로 상이한 열용량을 갖는 열전달블럭을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열전달블럭은 상기 기판과 상기 히터의 사이에서 상기 기판에 이격되어 배치되어 상기 기판에 상기 히터로부터의 열을 전달 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 열전달블럭은 상기 히터의 하부에서 상기 히터에 열을 전달 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 열전달블럭은 영역별로 서로 다른 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 기판승강지지부는,
   상기 히터의 테두리를 둘러싸는 지지부 본체와,
   상기 지지부 본체와 일체로 설치되는 바닥플레이트와,
   상기 지지부 본체의 상부끝단에 돌출되어 형성되며 상기 기판을 안착시켜 지지하는 기판안착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 바닥플레이트는 상기 열전달블럭이 삽입되는 복수의 삽입홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 삽입홈은 상기 바닥플레이트의 중앙을 중심으로 한 동심원 형상으로 복수 개 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 기판안착부의 상부면은 상기 히터의 상부면으로부터 일정간격 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 히터의 지지샤프트를 둘러싸며 상기 지지샤프트와의 사이에 퍼지가스 통로를 갖는 가이드 샤프트와,
   상기 바닥플레이트의 중앙통공의 주변으로부터 수직 하향으로 돌출되어 형성되며 상기 가이드 샤프트와 체결되는 수직연결부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 바닥플레이트와 상기 챔버의 바닥면과의 사이에 배치되는 스토퍼부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 수직연결부와 상기 가이드 샤프트의 체결위치를 조정하여 상기 기판과 상기 히터 사이의 이격거리를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터의 지지샤프트를 고정하는 제 1 축과,
    상기 기판승강지지부에 연결되는 상기 가이드 샤프트에 체결되어 상기 가이드 샤프트를 회전시키는 제 2 축과,
    상기 제 1 축과 상기 제 2 축을 밀봉하는 자성유체씨일을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.

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