KR20150037454A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20150037454A
KR20150037454A KR20130168196A KR20130168196A KR20150037454A KR 20150037454 A KR20150037454 A KR 20150037454A KR 20130168196 A KR20130168196 A KR 20130168196A KR 20130168196 A KR20130168196 A KR 20130168196A KR 20150037454 A KR20150037454 A KR 20150037454A
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세메스 주식회사
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    • 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
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    • 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
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    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
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Abstract

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 기판처리장치는 챔버, 기판지지유닛, 라이너유닛, 히터, 가스공급유닛 그리고 가스배기유닛 등을 포함한다. 기판지지유닛에는 몸체 및 몸체의 상면에 내부커버가 제공된다. 내부커버와 몸체 사이에 간격이 형성된다. 간격의 형성을 위해 스페이서가 제공될 수 있다. 내부커버를 정렬하기 위해 정렬핀이 제공될 수 있다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 가스를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩이나 발광다이오드(LED)와 같은 집적회로의 제조 공정은 기판에 박막을 증착하는 공정을 포함한다. 최근 반도체 소자가 미세화되고, 고효율 및 고출력의 엘이디(LED)가 개발됨에 따라, 증착 공정 중 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)이 각광받고 있다. 금속 유기 화학 기상 증착법은 화학 기상 증착법의 하나로, 유기금속의 열분해 반응을 이용해 기판상에 금속화합물을 퇴적 및 부착시키는 방법이다.
도1은 금속 유기 화학 기상 증착을 수행하는 장치를 보여주는 일 예로써, 기판을 지지하는 서셉터(2)는 몸체(4) 및 내부커버(6)를 포함한다. 몸체(4)는 대체로 판 형상을 가지며, 내부커버(6)는 몸체(4)의 상면에 결합된다. 내부커버(6)에 의해 서셉터(2)에는 소정 깊이의 기판 수용홈(5)이 형성된다. 기판 수용홈(5)에 기판(S)이 놓이면, 몸체(4)의 아래에 위치된 히터(8)에 의해 몸체(4)가 가열되고, 기판(S)은 몸체(4)에 전달된 열에 의해 함께 가열된다. 기판(S)이 기설정 온도로 가열되면, 공정 가스를 공급하여 기판(S) 상에 박막을 증착한다.
그러나 몸체(4)에 전달된 열은 기판(S)뿐만 아니라, 내부커버(6)로 전달되고, 내부커버(6)는 기판(S)과 함께 가열된다. 이로 인해 공정가스는 기판(S)뿐만 아니라, 커버에 증착되며, 이는 파티클로 작용된다.
본 발명은 내부커버의 온도를 낮춰 공정가스가 내부커버 상부에서 미리 반응하여 파티클을 생성하는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 내부에 처리공간을 제공하는 챔버와; 상기 처리공간에서 기판을 지지하는 서셉터를 가지는 기판지지유닛과; 상기 처리공간으로 공정 가스를 공급하는 가스공급유닛을 포함하되, 상기 서셉터는, 몸체와; 상기 몸체의 상면에 제공되고, 기판을 지지하는 기판 홀더와; 상기 몸체의 상면 중앙영역에 위치되는 내부 커버와; 상기 몸체의 상면 가장자리영역에 위치되는 외부 커버를 포함하되, 상기 내부커버와 상기 외부커버는 서로 조합되어 그들 사이에 상기 기판 홀더가 놓이는 기판 수용홈을 형성하고, 상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에는 간격이 제공된다.
또한, 상기 간격은, 상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에 제공된 스페이서에 의해 형성된다. 상기 스페이서는 쿼츠를 포함하는 재질로 제공된다.
또한, 상기 스페이서는, 복수개 제공될 수 있으며, 원통형으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 내부 커버는, 서로 상기 몸체의 중심을 둘러싸도록 복수개 제공되고, 상기 스페이서는, 각각의 상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에 위치한다.
또한, 상기 내부 커버를 정렬시키는 정렬핀을 더 포함하고, 상기 내부 커버와 상기 몸체 중 적어도 하나에는 정렬핀이 삽입되는 정렬홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 스페이서는, 그 중심에 상기 정렬핀이 관통하는 핀 삽입홀 가질 수 있다.
또한, 상기 간격은 0.4mm 내지 1mm로 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 내부커버와 몸체 사이에 간격을 형성시키거나, 내부커버 또는 스페이서를 절연체 재질로 제공함으로써, 공정 진행시 내부커버의 온도를 낮춰 공정가스가 미리 반응하는 것을 방지하여 파티클의 생성을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도2의 서셉터를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도2의 서셉터를 보다 상세히 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 2의 내부커버를 보여주는 저면도이다.
도 6은 스페이서와 정렬핀을 보여주는 사시도이다.
도 7은 스페이서와 정렬핀이 제공된 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도2의 기판홀더를 보여주는 단면도이다.
도 9는 도2의 가스공급유닛을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도9의 노즐을 나타내는 수평 단면도이다.
도 11은 도2의 가스배기유닛을 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
이하, 도2 내지 도11를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
기판처리장치는 기판 상에 박막을 증착하는 공정을 수행한다. 도2은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도2를 참조하면, 기판처리장치는 챔버(200), 기판 지지 유닛(300), 라이너 유닛(400), 히터(500), 가스 공급 유닛(600), 그리고 가스 배기 유닛(700)을 포함한다. 챔버(200)는 내부에 공정 처리가 수행되는 공간을 제공한다. 기판 지지 유닛(300)은 기판(S)을 지지하며, 라이너 유닛(400)은 챔버(200) 내벽을 보호한다. 히터(500)는 기판(S)을 가열한다. 가스 공급 유닛(600)은 기판(S)으로 공정 가스를 공급하고, 가스 배기 유닛(700)은 기판(S) 처리에 제공된 공정 가스를 챔버(200) 외부로 배기한다. 이하, 각 구성에 대해 상세하게 설명한다.
챔버(200)의 내부에는 기판이 처리되는 처리공간이 형성된다. 챔버(200)는 원통 형상을 가지며, 상부벽(210), 측벽(220), 그리고 하부벽(230)이 조합되어 처리 공간을 형성한다. 상부벽(210)은 챔버(200) 내부를 개방할 수 있다. 작업자는 챔버(200) 내부에 제공되는 장치를 유지 보수할 경우, 상부벽(210)을 개방한다. 또한, 챔버(200)에 기판(S)이 출입하는 경우, 상부벽(210)이 개방될 수 있다. 챔버(200)는 내열성이 약한 금속 재질로 제공될 수 있다. 챔버(200)는 스테인레스 재질로 제공될 수 있다.
기판 지지 유닛(300)은 챔버(200) 내부에서 기판(S)을 지지한다. 기판 지지 유닛(300)은 복수 매의 기판(S)을 동시에 지지할 수 있다. 실시예에 의하면, 기판 지지 유닛(300)은 서셉터(310), 기판 홀더(320), 그리고 서셉터 구동부(330)를 포함한다.
도3은 도2의 서셉터를 보여주는 평면도이고, 도4는 도3의 서셉터를 보다 상세히 보여주는 단면도이다. 도3 및 도4를 참조하면, 서셉터(310)는 몸체(319), 내부커버(120), 그리고 외부커버(140)를 포함한다. 몸체(319)는 처리공간에 위치된다. 몸체(319)는 대체로 원판 형상을 가지도록 제공된다. 몸체(319)는 그 상면이 저면보다 큰 반경을 가지고, 측면이 하향 경사지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 몸체(319)의 상면 중앙영역은 위로 돌출되는 돌기(310a)가 형성될 수 있다. 돌기돌기(310a)는 환형의 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 돌기(310a)의 내측공간은 중앙홈(312)으로 제공될 수 있다.
몸체(319)의 상면에는 내부커버(120) 및 외부커버(140)가 각각 결합된다. 내부커버(120) 및 외부커버(140)는 서셉터(310)의 상면에 기판 수용홈(311)이 형성되도록 서로 조합된다. 중앙홈(312)은 내부커버(120)의 내측에 위치되며, 기판 수용홈(311)은 내부커버(120)와 외부커버(140) 사이에 위치된다.
도 5는 내부커버(120)의 저면을 나타낸 도면이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 일 예에 의하면, 내부커버(120)는 내측 오목부(122), 외측 오목부(124) 및 외측 볼록부(126)를 가지도록 제공된다. 내측 오목부(122) 및 외측 오목부(124)는 상부에서 바라볼 때 반원 형상을 가진다. 외측 오목부(124)는 외측 볼록부(126) 사이에 제공된다. 내부커버(120)는 복수개 제공된다. 내부커버(120)들은 서로 그 측면이 인접하도록 결합되어 몸체(319)의 중심부를 둘러싸도록 정렬된다. 내부커버(120)는 내측 오목부(124)가 몸체(319)를 향하도록 몸체(319)의 상면에 제공된다. 서로 인접한 내부커버(120)의 외측 볼록부(126)은 서로 조합하여 외측 오목부(124)와 동일한 형태의 오목부를 형성한다. 내부커버(120)의 저면은 그 내측부가 외측부에 비해 높게 제공된다. 내부커버(120)의 저면 내측부는 몸체(319)의 돌기(310a)와 대응되는 형상을 가진다. 내부커버(120)의 내측부는 몸체(319)의 돌기(310a)에 결합된다. 내부커버(120)의 저면 외측부는 돌기(310a)보다 낮고 몸체(319)보다 높게 위치된다. 내부커버(120)의 저면 외측부와 몸체(319)는 서로 이격되게 위치된다. 내부커버(120)의 저면 외측부와 몸체(319) 사이에는 간격(316)이 제공된다. 간격(316)은 0.4mm 내지 1mm로 제공될 수 있다. 내부커버(120)의 상면은 몸체(319)의 중심축으로부터 멀어질수록 하향 경사진 형상으로 제공된다. 외측 오목부(124)가 가지는 면적은 외측 볼록부(126)에 비해 크게 제공된다. 각각의 외측 오목부(124)는 몸체(319)의 중심축을 향하도록 오목하게 제공된다.
도 6 및 도 7은 내부커버(120)와 몸체(319) 사이에 간격(316)이 제공된 경우를 설명하기 위한 도면들이다. 이하 간격(316)에 대해 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 간격(316)을 형성하기 위하여 몸체(319) 및 내부커버(120)의 사이에 스페이서(800)가 제공될 수 있다. 스페이서(800)는 열전도율이 낮은 쿼츠(Quartz)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 내부커버(120)은 스페이서(800)와 동일 재질로 제공될 수 있다. 스페이서(800) 복수개 제공될 수 있다. 스페이서(800)는 원통형으로 제공될 수 있다.
내부커버(120)를 몸체(319)에 정렬하기 위해, 몸체(319) 및 내부커버(120)의 사이에는 정렬핀(900)이 제공될 수 있다. 정렬핀(900)이 제공되는 경우, 스페이서(800)는 그 중심에 정렬핀(900)이 관통하는 핀 삽입홀(810)이 형성될 수 있다. 또한, 내부커버(120)와 몸체(319) 중 적어도 하나에는 정렬핀(900)이 삽입되는 정렬홀(120a, 319a)이 형성될 수 있다. 스페이서(800), 정렬핀(900) 및 정렬홀(120a, 319a)은 같은 수로 제공된다.
정렬핀(900)은 내부커버(120)에 제공되고, 정렬홀(319a)은 몸체(319)에 형성될 수 있다. 이와 달리, 정렬핀(900)은 몸체(319)에 제공되고, 정렬홀(120a)은 내부커버(120)에 형성될 수 있다. 이와 달리, 정렬핀(900)은 몸체(319) 및 내부커버(120)와 독립적으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 정렬홀(120a, 319a)은 내부커버(120) 와 몸체(319) 2개 모두에 형성될 수 있다.
상술한 바와 달리, 스페이서(800)는 정렬핀(900)과 이격되어 정렬핀(900)과 독립적으로 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 간격(122)이 형성되고, 스페이서(800)나 내부커버(900)가 쿼츠(Quartz)등의 절연체로 제공됨으로써, 서셉터(310)로부터 전달되는 열을 최소화할 수 있다. 따라서, 공정진행시 내부커버(900)의 온도를 낮게 유지하여, 공정가스가 내부커버(900) 상부에서 내부커버(900)의 높은 온도에 의해 미리 반응되는 것을 줄이고, 이로 인해 반응 부산물이 내부커버(120)에 증착되는 것을 방지할 수 있다.
외부커버(140)는 내부커버(120)를 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 외부커버(140)의 내측면에는 복수의 내측 오목부(144)와 내측 볼록부(146)가 교대로 제공된다. 내측 오목부(144)는 상부에서 바라볼 때 반원 형상을 가진다. 내측 오목부(144)가 가지는 면적은 내측 볼록부(146)에 비해 크게 제공된다. 각각의 내측 볼록부(146)는 몸체(319)의 중심축을 향하도록 볼록하게 제공된다. 내측 오목부(144) 및 내측 볼록부(146)는 외측 오목부(124) 및 외측 볼록부(126)와 동일한 개수로 제공된다. 외측 볼록부(126) 및 내측 볼록부(146)는 서로 대향되게 위치된다. 외측 볼록부(26) 및 내측 볼록부(146)는 서로 접촉되게 위치된다. 외측 오목부(214), 내측 오목부(144), 그리고 몸체(319)의 상면은 서로 조합되어 원형의 기판 수용홈(311)을 정의한다. 따라서 내부커버(120)와 몸체(319) 간에 형성된 사이공간(122)은 기판 수용홈(311)과 통하도록 제공될 수 있다. 기판 수용홈들(311)은 몸체(319)의 상면 가장자리영역에 형성된다. 기판 수용홈들(311)은 중앙홈(312)의 주변에 위치된다. 일 예에 의하면, 각각의 기판 수용홈(311)은 서로 조합하여 링 형상으로 배치될 수 있다. 각각의 기판 수용홈(311)은 중앙홈(312)으로부터 거리가 동일하게 제공될 수 있다. 서로 인접한 기판 수용홈들(311) 간에 간격은 동일하게 제공될 수 있다.
다시 몸체(319)를 설명하면, 기판 수용홈(311)들과 대응되는 몸체의 상면(이하, 기판 수용홈의 바닥면)에는 돌기(313), 분사홀(314), 그리고 안내홈(315)이 형성된다. 돌기(313)는 기판 수용홈(311)의 바닥면 중앙으로부터 소정 높이로 돌출된다. 분사홀(314)은 돌기(313) 주변에 복수 개 형성된다. 분사홀(314)들은 가스를 공급하는 가스 공급 유로(317)들을 가지는 가스 분사 부재(317)와 연결되며, 가스를 분사한다. 분사된 가스는 기판 수용홈(311)에 놓인 기판 홀더(320)을 부양시킨다.
안내홈(315)은 분사홀(314)에서 분사된 가스의 흐름을 안내한다. 안내홈(315)은 분사홀(314)들에 각각 연결된다. 안내홈(315)은 소정 길이를 가지며, 라운드지게 제공된다. 분사홀(314)에서 분사된 가스는 안내홈(315)을 따라 이동하며, 부양된 기판 홀더(320)을 회전시킨다.
서셉터 구동부(330)는 서셉터(310)를 회전 및 승강시킨다. 서셉터 구동부(330)는 회전축(331) 및 모터(332)를 포함한다. 회전축(331)은 서셉터(310)의 하부에서 서셉터(310)를 지지한다. 모터(332)는 회전축(331)을 회전 및 승강시킨다. 실시예에 의하면, 기판 홀더(320)가 회전되는 동안, 모터(332)는 서셉터(310)를 회전시킬 수 있다.
도6은 도2의 기판홀더를 보여주는 단면도이다. 도6을 참조하면, 기판 홀더(320)는 두께가 얇은 원판으로 기판 수용홈(311)에 수용된다. 기판 홀더(320)의 상면에는 안착홈(321)이 형성된다. 안착홈(321)은 소정 깊이로 형성되며, 기판(S)을 수용한다. 안착홈(321)은 기판홀더(320)의 내측면과 바닥면에 의해 정의될 수 있다. 일 예에 의하면, 안착홈(321)은 원형의 형상으로 제공될 수 있다. 안착홈(321)은 기판(S)의 반경에 상응하거나 그보다 큰 반경을 가질 수 있다. 기판 홀더(320)의 저면에는 고정홈(322)이 형성된다. 고정홈(322)에는 기판 수용홈(311)의 바닥면에 형성된 돌기(313)가 삽입 가능하다. 기판 홀더(320)는 전기 전도율이 높은 재질로 제공될 수 있다. 기판 홀더(320)는 흑연 재질로 제공될 수 있다. 기판 홀더(320)는 복수 개 제공되며, 기판 수용홈(311)들 각각에 수용된다.
다시 도2를 참조하면, 라이너 유닛(400)은 챔버(200) 내부에 위치하며, 챔버(200) 내벽을 보호한다. 라이너 유닛(400)은 챔버(200) 내벽에 공정 가스가 부착되거나, 챔버(200) 내벽과 공정 가스가 반응하는 것을 최소화한다. 라이너 유닛(400)은 상부 라이너(410), 측부 라이너(420), 그리고 체결 부재(430)를 포함한다.
상부 라이너(410)는 두께가 얇은 판으로, 서셉터(310)의 상부에서 서셉터(310)의 상면과 나란하게 배치된다. 상부 라이너(410)는 챔버(200)의 상부벽(210)으로부터 소정 거리 이격하여 위치한다. 상부 라이너(410)는 서셉터(310)의 상면보다 큰 면적을 가진다. 실시예에 의하면, 상부 라이너(410)는 원판이며, 서셉터(310)의 상면보다 큰 반경을 가진다. 상부 라이너(410)의 중심에는 삽입공이 형성된다. 삽입공에는 노즐(610)이 위치한다.
측부 라이너(420)는 상·저면이 개방되며, 내부에 공간이 형성된 통 형상을 가진다. 측부 라이너(420)는 상부 라이너(410)의 하부에서 상부 라이너(410)를 지지한다. 측부 라이너(420)는 상부 라이너(410)에 상응하는 반경을 가지며, 상단에 상부 라이너(410)가 놓인다. 측부 라이너(420)는 서셉터(310)의 주변을 에워싸도록 배치된다. 상부 라이너(410)와 측부 라이너(420)에 의해 구획되는 공간은 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 처리 공간(422)으로 제공된다.
상부 라이너(410)와 측부 라이너(420)는 챔버(200)보다 내열성이 우수한 재질로 제공된다. 상부 라이너(410)와 측부 라이너(420)는 그라파이트 재질로 제공될 수 있다.
체결 부재(430)는 상부 라이너(410)를 챔버(200)의 상부벽(210)에 고정시킨다. 체결 부재(430)는 플랜지(431)와 볼트(432)를 포함한다. 플랜지(431)는 삽입공이 형성된 상부 라이너(410)의 내측단에 고정 체결된다. 볼트(432)는 챔버(200)의 상부벽(210)과 플랜지(431)를 체결한다. 체결 부재(430)에 의하여, 상부 라이너(410)와 챔버(200)의 상부벽(210)과 일체로 이동한다. 상부벽(210)이 챔버(200)의 내부를 개방하는 경우, 상부 라이너(410)는 상부벽(210)과 함께 이동한다.
히터(500)는 서셉터(310)의 아래에 위치한다. 히터(500)는 서셉터(310)의 저면으로부터 소정 거리 이격된다. 히터(500)는 코일로 제공되며, 동일 높이에서 나선 형상으로 회전축(331) 주변에 복수 회 감긴다. 히터(500)에서 발생된 열은 서셉터(310)와 기판 홀더(320)를 통해 기판(S)으로 전달되며, 기판(S)을 가열한다. 히터(500)는 기판(S)을 고온으로 가열한다. 실시예에 의하면, 기판(S)은 700℃ 내지 1300℃로 가열될 수 있다.
가스 공급 유닛(600)은 상부 라이너(410)와 서셉터(310) 사이 공간으로 공정 가스와 퍼지 가스를 공급한다. 도7은 도2의 가스 공급 유닛을 나타내는 단면도이다. 도8은 도7의 노즐을 나타내는 수평 단면도이다. 도7 및 도8을 참조하면, 가스 공급 유닛(600)은 노즐(610), 제1가스 공급라인(641), 제2가스 공급라인(642), 그리고 퍼지 가스 공급라인(643)을 포함한다.
노즐(610)은 챔버(200)의 상부벽(210) 중앙으로부터 아래로 제공되며, 그 끝단이 서셉터(310)의 중앙홈(311)에 위치한다. 노즐(610)은 상단이 챔버(200)의 상부벽(210)에 걸쳐 지지될 수 있다. 노즐(610)의 내부는 복수의 공간으로 구획되어 형성된다. 실시예에 의하면, 노즐(610)이 내부에는 3개의 공간(611 내지 613)이 형성된다. 제1공간(611)은 노즐(610)의 중앙영역에 형성된다. 제2공간(612)은 제1공간(611)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성된다. 제3공간(613)은 제2공간(612)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성된다. 제1 내지 제3공간(611 내지 613)은 구획벽에 의해 구획되며 서로 간에 차단된다.
노즐(610)의 측벽에는 퍼지가스 분사구(621, 622)와 공정가스 분사구(623 내지 625)가 형성될 수 있다.
퍼지가스 분사구(621, 622)는 상부 라이너(410)에 인접한 노즐(610) 영역과 노즐(610) 끝단에 인접한 영역에 각각 형성될 수 있다. 퍼지가스 분사구(621, 622)는 노즐(610) 둘레를 따라 복수 개 형성된다. 퍼지가스 분사구(621, 622)는 제3공간(613)과 연통된다. 제3공간(613)에 공급된 퍼지 가스는 퍼지 가스 분사구(621, 622)들을 통해 처리 공간(422)으로 분사된다. 일 예에 의하면, 노즐(610) 끝단에 인접한 영역에 형성된 퍼지가스 분사구(622)는 중앙홈(311) 내에 위치될 수 있다.
공정 가스 분사구(623 내지 625)는 제1가스를 분사하는 제1가스 분사구(623)와, 제2가스를 분사하는 제2가스 분사구(624, 625)로 구분된다. 제1가스 분사구(623)는 상부에 형성된 퍼지 가스 분사구(621)들과 하부에 형성된 퍼지 가스 분사구(622)들 사이에 형성된다. 제1가스 분사구(623)는 노즐(610)의 둘레를 따라 복수 개 형성된다. 제1가스 분사구(623)는 제1내관(631)을 통해 제1공간(611)과 연통된다. 제1내관(631)은 복수 개가 제1공간(611)을 중심으로 방사상으로 배치되며, 제1가스 분사구(623)들 각각과 연결된다. 제1공간(611)으로 공급된 제1가스는 제1내관(631)과 제1가스 분사구(623)를 순차적으로 거쳐 처리 공간(422)으로 분사된다.
제2가스 분사구(624, 625)는 상부에 형성된 퍼지 가스 분사구(621)들과 제1가스 분사구(623)들 사이 영역, 그리고 제1가스 분사구(623)들과 하부에 형성된 퍼지 가스 분사구(622)들 사이 영역에 각각 형성된다. 제2가스 분사구(624, 625)는 노즐(610)의 둘레를 따라 복수 개 형성된다. 제2가스 분사구(624, 625)는 제2내관(632, 633)을 통해 제2공간(612)과 연통된다. 제2내관(632, 633)은 복수 개가 제2공간(612)을 중심으로 방사상으로 배치되며, 제2가스 분사구(624, 625)들 각각과 연결된다. 제2공간(612)으로 공급된 제2가스는 제2내관(632, 625)과 제2가스 분사구(624, 625)를 순차적으로 거쳐 처리 공간(422)으로 분사된다. 제1가스 분사구(623)와 제2가스 분사구(624, 625)에서 분사된 제1 및 제2가스는 처리 공간(422)에서 혼합되고 기판(S)에 증착된다.
제1가스 공급라인(641)은 노즐(610)의 상단에서 제1공간(611)과 연결된다. 제1가스 공급라인(641)은 제1공간(611)으로 제1가스를 공급한다. 제1가스는 유기금속인 Ⅲ족 원소의 가스일 수 있다. 제1가스는 트리메틸갈륨(TMG) 또는 트리메틸알루미늄(TMA)일 수 있다.
제2가스 공급라인(642)은 노즐(610)의 상단에서 제2공간(612)과 연결될 수 있다. 제2가스 공급 라인(642)은 제2공간(612)으로 제2가스를 공급한다. 제2가스는 V족원소가 수소화물로서 제공될 수 있다. 제2가스는 포스핀(PH3), 수소화비소(AsH3), 또는 암모니아(NH3)일 수 있다.
퍼지 가스 공급라인(643)은 노즐(610)의 상단에서 제3공간(613)과 연결될 수 있다. 퍼지 가스 공급라인(643)은 제3공간(613)으로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지가스는 질소가스(N2)일 수 있다.
가스 배기 유닛(700)은 기판(S) 처리 후 처리 공간(422)에 머무르는 가스를 챔버(200) 외부로 배기한다. 도9는 도2의 가스 배기 유닛을 나타내는 사시도이다. 도2 및 도9를 참조하면, 가스 배기 유닛(700)은 배기판(710), 배기관(720), 탄성 부재(730)를 포함한다. 배기판(710)은 링 형상의 판으로, 서셉터(310)의 둘레를 따라 제공된다. 배기판(710)의 상면은 서셉터(31)의 상면에 상응하거나 그보다 낮게 위치할 수 있다. 배기판(710)의 상면에는 측부 라이너(420)가 놓인다. 배기판(710)의 상면 영역 중 측부 라이너(420)가 놓인 영역 내측에는 배기홀(711)이 형성된다. 배기홀(711)은 배기판(710)의 상면을 따라 복수 개 형성된다.
배기판(710)의 내부에는 배기 유로(712)가 형성된다. 배기 유로(712)는 배기판(710)의 둘레를 따라 링 형상으로 형성되며, 배기홀(711)들과 연통된다.
배기관(720)은 배기판(710)의 저면과 연결되며, 배기 유로(712)와 연통된다. 실시예에 의하면, 배기관(720)은 복수 개 제공되며, 서로 상이한 위치에서 배기판(710)과 결합된다. 배기관(720)들은 단계별로 합쳐져 중간 배기관(721)으로 연결되고, 중간 배기관(721)들은 하나의 메인 배기관(722)으로 합쳐진다. 메인 배기관(722)에는 진공 펌프(미도시)가 설치된다. 실시예에 의하면, 배기관(720)들은 4개 지점에서 배기판(710)과 연결되고, 한 쌍씩 중간 배기관(721)으로 합쳐진다. 그리고 2개의 중간 배기관(721)은 메인 배기관(722)으로 합쳐진다.
진공 펌프에서 인가된 진공압은 메인 배기관(722), 중간 배기관(721), 배기관(720), 그리고 배기 유로(712)를 순차적으로 거쳐 배기홀(711)들 각각에 인가된다. 진공압은 배기 유로(712)를 거치므로, 배기홀(711)들 각각에는 진공압이 균일하게 인가될 수 있다. 배기홀(711)들에 인가된 진공압은 처리 공간(422)에 인가되며, 처리 공간(422)에 머무르는 가스는 배기홀(711)들로 유입된다. 가스는 배기홀(711)들 각각에 균일하게 유입될 수 있다.
탄성 부재(730)는 배기판(710)의 저면에 제공된다. 탄성 부재(730)는 배기판(710)에 힘이 가해지는 경우, 배기판(710)에 탄성력을 인가한다. 예컨대, 배기판(710)의 상면에 측부 라이너(420)가 놓이거나, 상부 라이너(410)가 개방되는 경우, 탄성력을 제공하여 배기판(710)을 안정적으로 지지한다. 탄성 부재(730)는 스프링이 제공될 수 있다. 스프링(730)은 배기판(710)의 둘레를 따라 복수 개 제공될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
S: 기판
120: 내부커버
200: 챔버
300: 기판지지유닛
316: 간격
400: 라이너유닛
500: 히터
600: 가스공급유닛
700: 가스배기유닛
800: 스페이서
900: 정렬핀

Claims (20)

  1. 내부에 처리공간을 제공하는 챔버와;
    상기 처리공간에서 기판을 지지하는 서셉터를 가지는 기판지지유닛과;
    상기 처리공간으로 공정 가스를 공급하는 가스공급유닛을 포함하되,
    상기 서셉터는,
    몸체와;
    상기 몸체의 상면에 제공되고, 기판을 지지하는 기판 홀더와;
    상기 몸체의 상면 중앙영역에 위치되는 내부 커버와;
    상기 몸체의 상면 가장자리영역에 위치되는 외부 커버를 포함하되,
    상기 내부커버와 상기 외부커버는 서로 조합되어 그들 사이에 상기 기판 홀더가 놓이는 기판 수용홈을 형성하고,
    상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에는 간격이 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간격은, 상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에 제공된 스페이서에 의해 형성된 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서는 쿼츠를 포함하는 재질로 제공된 기판 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 복수개 제공된 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 원통형으로 제공된 기판 처리 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 커버는, 서로 상기 몸체의 중심을 둘러싸도록 복수개 제공되고,
    상기 스페이서는, 각각의 상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에 위치하는 기판 처리 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 커버를 정렬시키는 정렬핀을 더 포함하고,
    상기 내부 커버와 상기 몸체 중 적어도 하나에는 정렬핀이 삽입되는 정렬홀이 형성된 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 그 중심에 상기 정렬핀이 관통하는 핀 삽입홀 가지는 기판 처리 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부커버와 상기 스페이서는 동일 재질로 제공된 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 간격은 0.4mm 내지 1mm로 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 내부에 처리공간을 제공하는 챔버와;
    상기 처리공간에서 기판을 지지하는 서셉터를 가지는 기판지지유닛과;
    상기 챔버 내에서 상기 기판지지유닛의 하부에 위치하며, 상기 기판을 가열하는 히터와;
    상기 처리공간으로 공정 가스를 공급하는 가스공급유닛을 포함하되,
    상기 가스공급유닛은,
    그 길이 방향이 상기 서셉터의 중심축상에 위치되도록 제공되고,
    상기 서셉터는,
    몸체와;
    상기 기판을 지지하는, 복수개의 기판 홀더와;
    상기 몸체의 상면 중앙영역에 위치되는 복수개의 내부 커버와;
    상기 몸체의 상면 가장자리영역에 위치되는 복수개의 외부 커버를 포함하되,
    상기 내부커버와 상기 외부커버는 서로 조합되어 그들 사이에 상기 기판 홀더가 놓이는 기판 수용홈을 형성하고,
    상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에는 간격이 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 간격은, 상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에 제공된 스페이서에 의해 형성된 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스페이서는 쿼츠를 포함하는 재질로 제공된 기판 처리 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 복수개 제공된 기판 처리 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 원통형으로 제공된 기판 처리 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 내부 커버는, 서로 상기 몸체의 중심을 둘러싸도록 복수개 제공되고,
    상기 스페이서는, 각각의 상기 내부 커버와 상기 몸체 사이에 위치하는 기판 처리 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 내부 커버를 정렬시키는 정렬핀을 더 포함하고,
    상기 내부 커버와 상기 몸체 중 적어도 하나에는 정렬핀이 삽입되는 정렬홀이 형성된 기판 처리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 그 중심에 상기 정렬핀이 관통하는 핀 삽입홀 가지는 기판 처리 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 이너커버와 상기 스페이서는 동일 재질로 제공된 기판 처리 장치.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 간격은 0.4mm 내지 1mm로 제공되는 기판 처리 장치.
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