KR20140100764A - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140100764A
KR20140100764A KR1020130013915A KR20130013915A KR20140100764A KR 20140100764 A KR20140100764 A KR 20140100764A KR 1020130013915 A KR1020130013915 A KR 1020130013915A KR 20130013915 A KR20130013915 A KR 20130013915A KR 20140100764 A KR20140100764 A KR 20140100764A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
gas
trench
substrate support
support
Prior art date
Application number
KR1020130013915A
Other languages
English (en)
Inventor
박주환
이경은
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020130013915A priority Critical patent/KR20140100764A/ko
Publication of KR20140100764A publication Critical patent/KR20140100764A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 처리 공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버 내부로 소스가스를 공급하도록 구성된 소스가스 공급부와, 상기 소스가스 공급부로부터 이격 배치되며 상기 기판 지지체 상면으로 반응가스를 공급하도록 구성된 반응가스 공급부; 및 상기 소스가스가 공급되는 소스가스 영역과 상기 반응가스가 공급되는 반응가스 영역 사이에 위치하여, 상기 소스가스 영역과 반응가스 영역을 분리하는 분리가스 영역에 분리가스를 공급하도록 구성된 분리가스 공급부를 포함하는 가스 분사기; 상기 가스분사기 하부에 위치하고 상기 가스분사기에 대하여 상대 회전하며, 상부면에 기판이 안착되는 복수의 기판 안착홈이 형성되고, 상기 기판 안착홈의 가장자리의 외측에 상기 기판 안착홈의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되는 트랜치가 형성되는 기판 지지체; 및 상기 기판 지지체의 상부에서 상기 기판의 가장자리 영역을 둘러싸는 몸체와, 상기 몸체의 하면으로부터 상하방향으로 연장 형성되어 상기 트랜치에 삽입되는 차폐부를 구비하는 에지 링;을 포함하여, 기판의 가장자리 및 후면 증착을 억제하여, 기판에 형성되는 박막의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Substrate process apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판의 가장자리 및 후면 증착을 억제하여, 기판에 형성되는 박막의 품질을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 메모리 등 각종 전자 소자는 다양한 박막이 적층되어 제조된다. 즉, 기판상에 각종 박막을 형성하며, 이처럼 형성된 박막을 사진-식각 공정을 사용하여 패터닝하여 소자 구조를 형성하게 된다.
박막은 재료에 따라 도전막, 유전체막, 절연막 등 있으며, 박막을 제조하는 방법 또한 매우 다양하다. 박막을 제조하는 방법으로는 크게 물리적 방법 및 화학적 방법 등이 있다. 최근에는 반도체 소자 제조를 위해, 가스의 화학적 반응에 의해 기판상에 금속, 유전체 또는 절연체 박막을 형성하는 화학적 기상 증착(CVD: Chemical vapor deposition)을 주로 사용하고 있다.
CVD 방법으로 기판에 박막을 제조하는 경우, CVD 장치의 챔버 내부의 기판 지지대 상에 기판을 배치시키고, 챔버 내부로 공정 가스를 공급하여 이들 가스의 반응으로 박막을 제조한다. 이러한 CVD 방식은 기판상에서 박막이 모든 방향으로 형성되는 등방성 증착으로, 공정 가스가 공급되는 모든 영역에 박막이 제조된다. 기판이 CVD 챔버 내에 로딩되면, 기판의 후면이 기판 지지대에 지지되고, 기판의 앞면 및 측면이 노출되므로, 기판의 앞면 및 측면에 박막이 형성된다. 또한, 기판의 후면이 기판 지지대 상에 접촉하더라도, 기판의 후면과 기판 지지대 사이의 틈으로 공정 가스가 침투하여 기판 후면에도 박막이 형성될 수 있다.
한편, 반도체 소자는 기판 앞면의 유효 영역에 제조되며, 이러한 유효 영역에 고품질의 균일한 박막이 형성되는 것이 좋다. 또한, 기판의 가장자리 및 후면에 형성되는 박막은 소자로 활용되지 않을 뿐만 아니라, 기판에 부착되어 기판 전체 또는 일부를 쓸모없게 만드는 오염물을 야기시킨다. 기판의 가장자리 및 후면에 증착되는 재료는 박리되어, 입자(particle) 오염을 야기시킨다. 즉, 박리된 재료들이 원하지 않은 입자로 발생되어, 기판에 부적절하게 부착되거나 챔버 내부의 여러 곳에 오염을 야기시킨다.
이에, 기판을 기판 지지대에 장착하고, 기판의 가장자리 영역을 가지는 차폐하는 에지 링(edge ring)을 설치하여 이 부분에서의 박막 증착을 억제 혹은 방지하였다.
그러나, 에지 링은 평면 구조로 형성되어 기판과 에지 링 간에 형성되는 단차에 의해 기판과 에지 링 사이에 틈이 발생하고, 이 틈 사이로 공정 가스가 침투하여 기판의 가장자리나 후면에서 박막 형성을 효율적으로 억제할 수 없는 문제가 있다.
KR 2010-45072 A KR 852098 B KR 2008-41893 A
본 발명은 기판의 가장자리 및 후면에 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 처리 공간을 형성하는 챔버; 상기 챔버 내부로 소스가스를 공급하도록 구성된 소스가스 공급부와, 상기 소스가스 공급부로부터 이격 배치되며 상기 기판 지지체 상면으로 반응가스를 공급하도록 구성된 반응가스 공급부; 및 상기 소스가스가 공급되는 소스가스 영역과 상기 반응가스가 공급되는 반응가스 영역 사이에 위치하여, 상기 소스가스 영역과 반응가스 영역을 분리하는 분리가스 영역에 분리가스를 공급하도록 구성된 분리가스 공급부를 포함하는 가스 분사기; 상기 가스분사기 하부에 위치하고 상기 가스분사기에 대하여 상대 회전하며, 상부면에 기판이 안착되는 복수의 기판 안착홈이 형성되고, 상기 기판 안착홈의 가장자리의 외측에 상기 기판 안착홈의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되는 트랜치가 형성되는 기판 지지체; 및 상기 기판 지지체의 상부에서 상기 기판의 가장자리 영역을 둘러싸는 몸체와, 상기 몸체의 하면으로부터 상하방향으로 연장 형성되어 상기 트랜치에 삽입되는 차폐부를 구비하는 에지 링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐부의 끝단은 상기 트랜치의 바닥과 이격될 수 있다.
상기 트랜치는 상기 기판 안착홈을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
상기 트랜치는 상기 기판 안착홈의 가장자리 중 상기 기판 지지체의 중심에 인접한 일부 영역을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
상기 트랜치는 상기 기판 지지체의 중심에 인접한 영역에 형성될 수 있다.
상기 몸체의 적어도 일부에는 지지핀이 구비되고, 상기 기판 지지체에는 상기 지지핀이 관통되는 지지홀이 형성될 수 있다.
상기 차폐부의 하부 적어도 일부에는 지지핀이 구비되고, 상기 트랜치에는 상기 지지핀이 관통되는 지지홀이 형성될 수 있다.
상기 챔버의 내부에는 상기 챔버의 내벽을 따라 설치되어 상기 챔버의 내부로 공급되는 처리가스가 배출되는 배플이 구비되고, 상기 트랜치는 상기 배플과 인접한 상기 기판 지지체의 가장자리 영역을 제외한 영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 기판의 가장자리 영역과 에지 링 사이에 형성되는 틈으로 공정 가스가 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 이로부터 기판의 가장자리 및 후면에 박막이 증착되는 것을 효율적으로 억제 혹은 방지할 수 있다.
이처럼, 기판의 가장자리 및 후면 증착을 억제하여, 기판에 형성되는 박막의 품질을 향상시킬 수 있고, 입자 오염 발생을 현저하게 저감시킬 수 있다.
입자 오염 발생을 저감시켜, 박막의 품질을 향상시킴에 의하여 제조되는 반도체 소자의 특성 및 신뢰성를 향상시킬 수 있다.
또한, 기판지지대에 형성되는 트랜치의 깊이보다 에지 링 하부에 구비되는 차폐부의 길이를 짧게 형성하여 에지 링과 기판의 가장자리 영역이 효과적으로 밀착될 수 있도록 할 수 있다. 그리고 챔버에 형성되는 배기구의 위치에 따라 트랜치의 형상을 변형시킴으로써 기판 상에 형성되는 박막의 균일도를 향상시킬 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 기판 지지부의 구성을 보여주는 사시도.
도 3은 기판 지지체에 에지 링을 결합한 상태를 확대하여 보여주는 단면도.
도 4는 처리 가스의 흐름을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 기판 지지부의 구성을 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 변형 예에 따른 기판 지지체의 구조를 보여주는 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 기판 지지부의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 기판 지지체에 에지 링을 결합한 상태를 확대하여 보여주는 단면도이고, 도 4는 처리 가스의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는 챔버(10), 기판지지대(30) 및 가스분사기(20)를 포함한다. 또한, 기판 처리 장치는 기판지지대(30)를 받치고 이를 이동시키는 회전축(40) 및 챔버(10) 내의 진공 분위기를 형성하는 진공 형성부(50)를 포함한다.
이러한, 기판 처리 장치는 챔버(10) 내에 기판(S)을 로딩시킨 후, 기판(S) 상에 각종 처리를 행하는 장치로, 예컨대 챔버 내에서 반도체 소자를 제조하기 위해서 기판(S)을 로딩하고, 가스분사기로 처리 가스, 예컨대 소스가스, 반응가스와 같은 공정 가스와 퍼지가스를 공급하여, 기판(S) 상에 박막을 제조할 수 있다.
챔버(10)는 상부가 개방된 본체(11)와, 본체(11)의 상부에 개폐 가능하게 설치되는 탑리드(12)를 구비한다. 탑리드(12)가 본체(11)의 상부에 결합되어 본체(11) 내부를 폐쇄하면, 챔버(10)의 내부에는 예컨대 증착 공정 등 기판(S)에 대한 처리가 행해지는 공간이 형성된다. 공간은 일반적으로 진공 분위기로 형성되므로, 챔버(10)의 소정 위치, 예컨대 챔버(10)의 바닥면이나 측면에는 공간에 존재하는 가스의 배출을 위한 배기관이(51)이 연결되어 있고, 배기관(51)은 진공 펌프(52)에 연결된다. 그리고 챔버(10)의 내부에는 배기관(51)과 연결되는 배플(14)이 형성되고, 배플(14)은 기판 지지체(31)와 거의 유사한 높이를 가지며 형성되어, 기판 지지체(31) 상부를 따라 이동하는 처리 가스를 흡인하여 배기관(51)을 통해 챔버(10) 외부로 배출한다. 또한, 본체(11)의 바닥면에는 후술할 기판지지대(30)의 회전축(40)이 삽입되는 관통공이 형성되어 있다. 본체(11)의 측벽에는 기판(S)을 챔버(10) 내부로 반입하거나, 외부로 반출하기 위한 게이트 벨브(미도시)가 형성되어 있다.
기판 지지대(30)는 기판(S)을 지지하기 위한 구성으로서 챔버(10) 내부의 하측에 설치되고, 기판 지지체(31) 상에 설치되는 에지 링(35)을 포함한다. 여기서, 기판 지지체(31)는 기판(S)이 안착되는 기판 안착홈(32)이 형성되고, 기판 안착홈(32)의 가장자리에는 기판 안착홈(32)과 이격되어 상기 기판 안착홈(32)의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되는 소정 깊이의 트랜치(34)를 구비한다. 또한, 에지 링(35)의 저면에는 상하방향으로 연장 형성되어 트랜치(34)에 삽입되는 차폐부(35b)가 형성된다. 이러한 기판 지지대(30)의 구성에 대해서는 후술한다.
또한, 기판 지지대(30)는 기판 지지체(31)가 회전축(40) 상에 설치되어 가스분사기에 대하여 상대 회전한다. 기판 지지체(31)는 복수의 기판(S)을 안착시키며, 소정 두께를 가지는 플레이트형으로, 예컨대 원판 형상으로 제작될 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 변경 가능하다. 기판 지지체(31)는 챔버(10) 내부에 수평방향으로 구비되고, 회전축(40)은 기판 지지체(31)의 저면에 수직으로 연결된다. 회전축(40)은 관통공을 통하여 외부의 모터 등의 구동수단(미도시)에 연결되어 기판 지지체(31)를 상승, 하강 및 회전시킨다. 이때, 회전축(40)과 관통공 사이는 벨로우즈(미도시) 등을 이용하여 밀폐시킴으로써 기판(S)을 처리하는 과정에서 챔버(10) 내부의 진공이 해제되는 것을 방지한다. 또한, 기판 지지체(31)의 상부에는 기판(S)을 보호하고 기판(S) 가장자리 및 후면에 박막이 형성되는 것을 억제하는 에지 링(35)이 구비된다.
기판 지지체(31)의 하부에는 기판(S)을 가열하기 위한 히터(60)가 구비될 수 있다. 히터(60)는 처리 가스에 의한 열화될 수 있으므로 히터 커버(62)에 의해 둘러 싸여진다.
가스분사기(20)는 기판 지지대(30) 상부에 이격되어 구비되며, 기판 지지대(30) 측으로 각종 처리 가스, 예컨대, 박막 증착을 위한 공정가스를 분사한다. 가스분사기(20)는 챔버(10)를 형성하는 탑리드(12)에 설치될 수 있고, 서로 다른 종류의 가스를 공급하는 복수의 가스 공급원(미도시)과 연결될 수 있다. 가스분사기(20)는 챔버(10) 내부로 소스 가스를 공급하도록 구성되는 소스가스 공급부와, 소스가스 공급부로부터 이격 배치되며 기판 지지체(31) 상면으로 반응가스를 공급하도록 구성된 반응가스 공급부 및 소스가스가 공급되는 소스가스 영역과 반응가스가 공급되는 반응가스 영역 사이에 위치하여 소스가스 영역과 반응가스 영역을 분리하는 분리가스, 예컨대 퍼지가스를 공급하도록 구성된 분리가스 공급부를 포함한다. 가스분사기(20)는 기판 지지대(30)와 대향하고 기판 지지체(31)에 안착되는 기판(S)과 유사한 소정 면적을 갖고 복수의 분사홀(미도시)을 구비하는 복수의 가스 분사유닛을 포함하는 샤워헤드 타입으로 제조될 수도 있고, 챔버(10) 내에 삽입되는 노즐이나 인젝터 타입으로 제조될 수도 있다. 샤워헤드 타입의 경우 기판(S)이 안착되지 않는 기판 지지체(31)의 중심 영역에 퍼지가스를 분사하는 중앙가스분사유닛(미도시)을 포함할 수 있고, 노즐이나 인젝터 타입의 경우에는 챔버 측벽을 관통하여 설치될 수도 있다.
하기에서는 기판 지지 장치 및 에지 링을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
기판 지지 장치는 기판 지지체(31)와 기판 지지체(31) 상에 설치되어 기판(S)의 가장자리 영역을 커버하는 에지 링(35) 및 기판(S)을 지지하는 리프트 핀(37)을 포함한다.
기판 지지체(31)는 상부면에 복수, 예컨대 4개의 기판(S)을 안착시키기 위한 기판 안착홈(32)이 형성된다. 기판 안착홈(32)에는 리프트 핀(37)이 삽입 장착되는 복수의 리프트 핀 홀(33)이 형성될 수 있다. 그리고, 기판 안착홈(32)의 가장자리에는 소정 깊이의 트랜치(34)가 이격되어 형성된다. 트랜치(34)는 기판 안착홈(32)을 둘러싸도록 환형(環形)으로 형성된다. 트랜치(34)에는 기판 지지체(31)를 관통하는 복수의 지지홀(36)이 형성될 수 있다.
에지 링(35)은 환형의 몸체(35a), 몸체(35a)의 저면으로부터 상하방향으로 연장 형성되는 차폐부(35b) 및 지지핀(35c)을 구비한다. 몸체(35a)는 기판 안착홈(32)에 안착되는 기판(S)의 가장자리 영역을 커버할 수 있도록 좌우방향으로 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 몸체(35a)의 상부면에서 내측 가장자리는 경사면을 갖도록 형성되어 가스 분사기에서 분사되는 처리 가스가 몸체(35a) 상부의 경사면을 따라 기판(S) 상에 원활하게 공급될 수 있도록 할 수 있다.
차폐부(35b)는 몸체(35a)의 원통형으로 형성될 수 있으며, 차폐부(35b)의 폭은 트랜치(34)의 폭보다 작게 형성되어 트랜치(34) 내부로의 삽탈을 용이하게 할 수 있다. 이러한 구성을 통해 차폐부(35b)는 트랜치(34)에 삽입되어 기판 지지체(31)의 상부면과 몸체(35a)의 저면 사이에 형성될 수 있는 틈으로 처리 가스가 유입되는 것을 차단할 수 있다. 다시 설명하면 차폐부(35b)는 기판(S)의 가장자리를 따라 형성되어 처리 가스가 에지 링(35)과 기판 지지체(31) 사이에 형성되는 틈을 통해 유입되어 원하는 않는 부분, 예컨대 기판(S)의 측면이나 후면에 박막이 형성되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
차폐부(35b)는 적어도 트랜치(34)의 깊이(D)보다 짧은 길이(L)로 형성되는 것이 좋다. 이러한 구성을 통해 에지 링(35)의 몸체(35a) 저면은 기판 지지체(31)에 장착한 상태에서 기판(S) 및 기판 지지체(31)의 상부면과 밀착될 수 있다. 즉, 에지 링(35)을 기판 지지체(31)에 장착하였을 때 차폐부(35b)의 끝단이 트랜치(34)의 바닥으로부터 이격된 상태를 유지할 수 있기 때문에 에지 링(35)의 자중(自重)에 의해 몸체(35a)의 저면과 기판(S) 및 기판 지지체(31) 상부면이 밀착될 수 있다.
지지핀(35c)은 차폐부(35b)의 하부 적어도 일부에 구비되고, 지지홀(36)에 삽입되어 지지홀(36)의 하부, 즉 기판 지지체(31)의 하부로 연장되어 노출된다. 이러한 구성을 통해 지지핀(35c)의 단부는 기판 지지체(31)의 상승 및 하강에 따라 기판 지지체(31) 하부에 구비되는 히터 커버(62) 상부에 접촉 또는 이격되며, 히터 커버(62) 상부에 접촉하는 경우 에지링(35)을 기판 지지체(31)의 상부로부터 이격시킴으로써 기판의 장착 및 분리를 용이하게 한다.
리프트 핀(37)은 기판 안착홈(32)에 형성되는 리프트 핀 홀(33)에 기판 지지체(31)를 관통하도록 배치되고, 하부 끝단은 기판 지지체(31)의 하부에 연장되어 노출된다. 이때, 리프트 핀(37)은 에지링의 지지핀(35c)보다 기판 지지체(31) 하부로 짧게 노출되고 이에 기판 지지체(31)의 하강 높이에 따라 리프트 핀(37)과 지지핀(35c)가 히터 커버(62)의 접촉 시점이 달라진다.
도 4에는 기판 지지체(31) 상부에 에지 링을 설치한 경우 처리 가스의 흐름이 나타나 있다. 도 4는 에지 링(35)을 기판 지지체(31)에 설치했을 때 몸체(35a)의 저면과 기판(S) 및 기판 지지체(31)의 상부면이 밀착된 경우 처리 가스의 흐름을 보여준다. 이 경우 에지 링(35)의 자중에 의해 에지 링(35) 몸체(35a)의 저면과 기판(S) 및 기판 지지체(31)의 상부면이 밀착되어 처리 가스가 기판(S) 가장자리 영역으로 유입되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 기판 지지 장치 및 에지 링의 변형을 예시적으로 설명한다. 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 기판 지지부의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 변형 예에 따른 기판 지지체의 구조를 보여주는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 변형 예에 따른 기판 지지대는 적어도 일부에 트랜치(33')가 형성된 기판 지지체(31)와, 기판 지지체(31) 상에 설치되어 기판(S)의 가장자리 영역을 커버하는 에지 링(35)을 구비할 수 있다.
통상 챔버(10)에는 도 1에 도시된 바와 같이 기판 지지체(31)의 가장자리와 이격되어 배플(14)이 구비된다. 배플(14)은 챔버(10) 내부의 처리 가스를 배출한 배기관(51)과 연결되고, 배기관(51)은 진공 펌프(52)에 연결된다. 배플(14)은 기판 지지체(31)의 상부면과 거의 유사한 높이를 갖도록 형성되고, 공정 시 기판 지지체 상부로 공급되는 처리 가스는 기판 지지체(31)의 상부면을 따라 이동하여 배플(14)로 흡인된다. 배플(14)은 진공 펌프(52)를 통해 챔버 내부의 처리가스를 흡인하기 때문에 배플(14)에 인접한 기판 지지체의 가장자리 영역에서는 기판 지지체(31)의 중심부에 비해 처리가스의 흡인 속도, 즉 이동 속도가 빨라진다.
이에 본 실시 예에서는 처리 가스의 배출 속도가 상대적으로 느린 기판 지지체(31)의 중심(C) 영역에 인접한 기판 안착홈(32)의 가장자리 영역에 트랜치(34')를 형성하여 기판(S)과 에지 링(35) 사이로의 차단 가스 유입을 효과적으로 차단할 수 있다.
기판 지지체(31)는 상부에 복수의 기판(S)이 안착되는 기판 안착홈(32)이 형성되고, 기판 안착홈(32)의 가장자리 일부를 따라 트랜치(34')가 형성된다. 트랜치(34')는 환형을 이루며 연속적으로 형성될 수 있으나, 복수개가 이격되어 형성될 수도 있다. 기판 지지체(31) 상부로 분사되는 가스는 기판 지지체(31)의 가장자리방향으로 방사상으로 이동하므로 트랜치(34')는 가스의 이동 방향에 대응하는 형상으로 형성되는 것이 좋다. 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 기판 지지체(31)의 중심(C)과 기판 안착홈(32)의 중심을 반경으로 하는 가상의 원(P)을 그리고, 적어도 트랜치(34')를 그 가상의 원(P) 내측에 위치하도록 형성할 수도 있다.
이에 에지 링(35)은 환형의 몸체(35a)와 몸체(35a)의 저면 일부, 즉 트랜치(34')의 종방향 단면 형상과 동일한 종방향 단면 형상을 갖는 차폐부(35c)를 형성할 수 있다.
에지 링(35)은 몸체(35a) 저면의 일부에 상하 방향으로 연장 형성되는 차폐부(35b)를 구비한다.
차폐부(35b)는 트랜치(34')에 삽입되어 몸체(35a)와 기판(S) 및 기판 지지체(31) 상부면과 사이에 형성될 수 있는 틈을 가로막아 처리 가스가 몸체(35a)의 저면과 기판(S) 및 기판 지지체(31)의 상부면 사이로 유입되는 것을 방지 혹은 차단한다. 이때, 에지링(35)의 몸체(35a)에서 차폐부(35b)가 형성되지 않은 영역에는 지지핀(35c)이 몸체(35a) 하부에 직접 연결되도록 형성되고, 기판 지지체(31)에는 이에 대응하는 위치에 지지홀(36)이 형성된다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 챔버 20 : 가스분사기
30 : 기판 지지대 31 : 기판 지지체
33 : 트랜치 35 : 에지 링
35a: 몸체 35b : 차폐부
35c: 지지핀

Claims (8)

  1. 처리 공간을 형성하는 챔버;
    상기 챔버 내부로 소스가스를 공급하도록 구성된 소스가스 공급부와, 상기 소스가스 공급부로부터 이격 배치되며 상기 기판 지지체 상면으로 반응가스를 공급하도록 구성된 반응가스 공급부; 및 상기 소스가스가 공급되는 소스가스 영역과 상기 반응가스가 공급되는 반응가스 영역 사이에 위치하여, 상기 소스가스 영역과 반응가스 영역을 분리하는 분리가스 영역에 분리가스를 공급하도록 구성된 분리가스 공급부를 포함하는 가스 분사기;
    상기 가스분사기 하부에 위치하고 상기 가스분사기에 대하여 상대 회전하며, 상부면에 기판이 안착되는 복수의 기판 안착홈이 형성되고, 상기 기판 안착홈의 가장자리의 외측에 상기 기판 안착홈의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되는 트랜치가 형성되는 기판 지지체; 및
    상기 기판 지지체의 상부에서 상기 기판의 가장자리 영역을 둘러싸는 몸체와, 상기 몸체의 하면으로부터 상하방향으로 연장 형성되어 상기 트랜치에 삽입되는 차폐부를 구비하는 에지 링;을 포함하는 것을 특징으로 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐부의 끝단은 상기 트랜치의 바닥과 이격되는 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜치는 상기 기판 안착홈을 둘러싸도록 형성되는 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜치는 상기 기판 안착홈의 가장자리 중 상기 기판 지지체의 중심에 인접한 일부 영역을 둘러싸도록 형성되는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜치는 상기 기판 지지체의 중심에 인접한 영역에 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체의 적어도 일부에는 지지핀이 구비되고, 상기 기판 지지체에는 상기 지지핀이 관통되는 지지홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐부의 하부 적어도 일부에는 지지핀이 구비되고, 상기 트랜치에는 상기 지지핀이 관통되는 지지홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버의 내부에는 상기 챔버의 내벽을 따라 설치되어 상기 챔버의 내부로 공급되는 처리가스가 배출되는 배플이 구비되고,
    상기 트랜치는 상기 배플과 인접한 상기 기판 지지체의 가장자리 영역을 제외한 영역에 형성되는 기판 처리 장치.
KR1020130013915A 2013-02-07 2013-02-07 기판 처리 장치 KR20140100764A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130013915A KR20140100764A (ko) 2013-02-07 2013-02-07 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130013915A KR20140100764A (ko) 2013-02-07 2013-02-07 기판 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140100764A true KR20140100764A (ko) 2014-08-18

Family

ID=51746464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130013915A KR20140100764A (ko) 2013-02-07 2013-02-07 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140100764A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150103603A (ko) * 2014-03-03 2015-09-11 주성엔지니어링(주) 기판처리장치
KR20180051913A (ko) * 2016-11-09 2018-05-17 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치
US11018045B2 (en) 2017-11-16 2021-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Deposition apparatus including upper shower head and lower shower head
US11345998B2 (en) 2017-11-16 2022-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Deposition apparatus including upper shower head and lower shower head

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150103603A (ko) * 2014-03-03 2015-09-11 주성엔지니어링(주) 기판처리장치
KR20180051913A (ko) * 2016-11-09 2018-05-17 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치
US11018045B2 (en) 2017-11-16 2021-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Deposition apparatus including upper shower head and lower shower head
US11345998B2 (en) 2017-11-16 2022-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Deposition apparatus including upper shower head and lower shower head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI641028B (zh) 利用空間原子層沉積進行無縫間隙充填
KR102014279B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20180009384A (ko) 프로세스 챔버 내의 가스 제어
KR101937692B1 (ko) 기판 지지 장치 및 기판 처리 장치
KR100946159B1 (ko) 박막 증착장치
KR20140100764A (ko) 기판 처리 장치
KR100908987B1 (ko) 박막 증착장치의 기판 지지대
KR102449791B1 (ko) 기판 처리장치
KR20110041665A (ko) 기판처리장치
KR101493250B1 (ko) 원자층 박막 증착장비
KR20140101049A (ko) 기판 처리 장치
KR101550887B1 (ko) 복수기판 처리장치
KR101907973B1 (ko) 가스분사장치 및 이를 구비하는 기판처리장치
KR101493254B1 (ko) 원자층 박막 증착장비
KR102193667B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20130035039A (ko) 가스분사장치, 및 이를 포함하는 기판 처리장치
KR102293135B1 (ko) 기판 처리장치
KR20170030876A (ko) 원자층 증착장치
KR101421644B1 (ko) 기판 지지장치 및 이를 구비하는 기판 처리장치
KR20210047736A (ko) 기판 처리 장치
KR102291236B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101675817B1 (ko) 반도체 제조용 증착장치
KR101374300B1 (ko) 배기부재와 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법
CN113921363B (zh) 配备等离子体电极部的基板处理装置
KR101949425B1 (ko) 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application