KR20150049180A - Apparatus for Processing Substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 퍼지 가스(purge gas)를 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for processing a substrate by supplying a purge gas.
반도체 칩이나 발광다이오드(LED)와 같은 집적회로의 제조를 위해 기판에 박막을 증착하는 공정이 요구된다. 최근 반도체 소자의 미세화와 고효율 및 고출력 엘이디(LED)의 개발 등에 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 증착법(CVD)들 중 하나로 유기금속의 열분해 반응을 이용해 기판 상에 금속화합물을 퇴적 및 부착시키는 방법이다. 기판은 발광다이오드의 제조 공정 중 에피(Epi) 웨이퍼의 제조에 사용되는 사파이어(Sapphire, Al2O3) 및 실리콘카바이드(SiC) 기판, 또는 반도체 집적 회로(IC)의 제조에 사용되는 실리콘 웨이퍼 등일 수 있다.There is a need for a process for depositing a thin film on a substrate for the production of an integrated circuit such as a semiconductor chip or a light emitting diode (LED). Recently, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) has been attracting attention in the deposition process due to miniaturization of semiconductor devices and development of high-efficiency and high-power LEDs. Metal organic chemical vapor deposition (CVD) is one of chemical vapor deposition (CVD) methods in which a metal compound is deposited and deposited on a substrate using a thermal decomposition reaction of an organic metal. The substrate can be sapphire (Al 2 O 3) and silicon carbide (SiC) substrates used in the manufacture of Epi wafers during the manufacturing process of light emitting diodes, or silicon wafers used in the fabrication of semiconductor integrated circuits (IC).
일반적으로 금속 유기물 화학 기상 증착 장치는 고온의 조건에서 공정을 진행한다. 장치는 기판을 지지하는 서셉터 및 기판을 가열하는 히터를 포함한다. 서셉터에 기판이 안착되면, 히터는 기판을 가열한다. 가열된 기판으로 공정가스가 공급하여 박막을 증착한다. 공정이 진행되는 동안 발생되는 공정가스 및 공정부산물은 기판뿐만 아니라 히터에 부착되어 히터를 산화시키거나 파티클로 작용할 수 있다.Generally, a metalorganic chemical vapor deposition apparatus is operated under a high temperature condition. The apparatus includes a susceptor for supporting the substrate and a heater for heating the substrate. When the substrate is placed on the susceptor, the heater heats the substrate. A process gas is supplied to the heated substrate to deposit a thin film. The process gas and process by-products generated during the process may be attached to the heater as well as the substrate to oxidize the heater or act as a particle.
본 발명은 챔버 내 히터가 제공되는 영역으로 반응 가스가 유입되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing a reaction gas from flowing into a region where a heater is provided in a chamber.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면 상기 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간이 형성된 챔버와, 상기 챔버의 내부에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 서셉터와, 상기 서셉터의 하부에 위치하여 상기 기판을 가열하는 가열 유닛과, 상기 서셉터와 상기 가열 유닛 사이에 배치되어, 상기 처리 공간을 제1 공간과 제2 공간으로 구획하는 격판, 및 상기 서셉터와 상기 격판 사이의 틈새 공간으로 퍼지 가스를 공급하는 제1 퍼지가스 공급라인을 가지는 퍼지 가스 공급 유닛을 포함한다. The present invention provides a substrate processing apparatus. According to an embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus includes a chamber having a processing space formed therein, a susceptor disposed inside the chamber, for supporting the substrate, And a heating unit disposed between the susceptor and the heating unit for partitioning the processing space into a first space and a second space and a first space for supplying a purge gas into the space between the susceptor and the partition, And a purge gas supply unit having a purge gas supply line.
일 예에 의하면, 상기 퍼지 가스 공급 유닛은, 상기 제2 공간으로 퍼지 가스를 공급하는 제2 퍼지가스 공급라인을 더 포함하되, 상기 틈새 공간과 상기 제2 공간은 상기 서셉터의 반경 방향의 내측단에서 통하게 제공된다.According to an embodiment, the purge gas supply unit further includes a second purge gas supply line for supplying a purge gas into the second space, wherein the gap space and the second space are located radially inward of the susceptor It is provided through the terminal.
일 예에 의하면, 상기 제1 퍼지가스 공급라인은, 상기 서셉터를 지지하는 서셉터 지지부를 관통하여 형성된다. According to an embodiment, the first purge gas supply line is formed to penetrate a susceptor supporting portion that supports the susceptor.
일 예에 의하면, 상기 퍼지 가스의 공급 방향은, 상기 서셉터의 반경 방향과 평행하게 상기 틈새 공간으로 공급된다.According to one example, the supply direction of the purge gas is supplied to the clearance space in parallel with the radial direction of the susceptor.
일 예에 의하면, 상기 틈새 공간은, 상기 서셉터의 반경 방향의 외측단에서 상기 제1 공간과 통하게 제공된다. According to one example, the interstitial space is provided communicating with the first space at the radially outer end of the susceptor.
일 예에 의하면, 상기 제1 퍼지가스 공급라인과 상기 제2 퍼지가스 공급라인은, 퍼지가스 공급량을 서로 독립적으로 조절한다. According to an example, the first purge gas supply line and the second purge gas supply line adjust the purge gas supply amounts independently of each other.
본 발명의 기판 처리 장치의 다른 예에 의하면, 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간이 형성된 챔버와, 상기 챔버의 내부에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과, 상기 기판 지지 유닛의 하부에 위치하여 상기 기판을 가열하는 가열 유닛과, 상기 기판 지지 유닛과 상기 가열 유닛 사이에 배치되어, 상기 처리 공간을 제1 공간과 제2 공간으로 구획하는 격판과, 상기 제1 공간으로 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공급 유닛, 및 상기 기판 지지 유닛과 상기 격판 사이의 틈새 공간으로 퍼지 가스를 공급하는 제1 퍼지가스 공급라인을 가지는 퍼지 가스 공급 유닛을 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은, 상기 기판을 지지하는 서셉터와, 상기 서셉터의 상면에 형성되는 기판 수용홈에 위치하는 기판 지지판과, 상기 기판 지지판의 하부에 배치되어 상기 기판 지지판을 부양 및 회전시키는 가스를 공급하는 가스 공급 라인과, 상기 서셉터의 하부에서 상기 서셉터를 지지하고 회전시키는 서셉터 구동부를 포함하고, 상기 반응 가스 공급 유닛은, 상기 서셉터의 중앙영역과 대향되게 위치하고, 그 길이방향이 상기 서셉터에 수직하게 배치되는 노즐과, 상기 노즐의 측면에서 상기 제1 공간으로 상기 반응 가스를 공급하는 복수의 반응 가스 분사구를 포함한다.According to another example of the substrate processing apparatus of the present invention, the substrate processing apparatus includes a chamber in which a processing space is formed, a substrate supporting unit disposed inside the chamber, for supporting the substrate, A heating unit arranged to heat the substrate and positioned between the substrate supporting unit and the heating unit, and partitioning the processing space into a first space and a second space; And a first purge gas supply line for supplying a purge gas into the space between the substrate support unit and the partition plate, wherein the substrate support unit comprises: A substrate support plate disposed in a substrate receiving groove formed on an upper surface of the susceptor; And a susceptor driving unit for supporting and rotating the susceptor at a lower portion of the susceptor, wherein the reaction gas supply unit includes a central region of the susceptor, And a plurality of reaction gas ejection openings for supplying the reactive gas from the side surface of the nozzle to the first space.
일 예에 의하면, 상기 퍼지 가스 공급 유닛은, 상기 제2 공간으로 퍼지 가스를 공급하는 제2 퍼지가스 공급라인을 더 포함하되, 상기 틈새 공간과 상기 제2 공간은 상기 서셉터의 반경 방향의 내측단에서 통하게 제공된다. According to an embodiment, the purge gas supply unit further includes a second purge gas supply line for supplying a purge gas into the second space, wherein the gap space and the second space are located radially inward of the susceptor It is provided through the terminal.
일 예에 의하면, 상기 퍼지 가스의 공급 방향은, 상기 서셉터의 반경 방향과 평행하게 상기 틈새 공간으로 공급된다.According to one example, the supply direction of the purge gas is supplied to the clearance space in parallel with the radial direction of the susceptor.
일 예에 의하면, 상기 틈새 공간은, 상기 서셉터의 반경 방향의 외측단에서 상기 제1 공간과 통하게 제공된다.According to one example, the interstitial space is provided communicating with the first space at the radially outer end of the susceptor.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 챔버 내 히터가 제공되는 영역으로 반응 가스가 유입되는 것을 방지할 수 있다.The substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention can prevent the reaction gas from flowing into the region where the heater in the chamber is provided.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 챔버 내 고온의 조건에서 공정 처리 후 반응 가스의 유입으로 인하여 처리 영역과 히터가 제공되는 영역으로 구획하는 상기 격판이 변색 되는 것을 방지할 수 있다.Further, the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention can prevent discoloration of the partition, which is partitioned into a processing region and a region where the heater is provided, due to the inflow of the reaction gas after the processing at a high temperature in the chamber.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 퍼지 가스 공급 유닛의 다른 실시예를 추가한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 퍼지 가스 공급 유닛의 다른 실시예를 추가한 측면도이다.
도 5는 도 3의 기판 지지 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 3의 기판 지지 유닛의 일 예를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of the purge gas supply unit shown in Fig. 1. Fig.
3 is a cross-sectional view schematically showing a part of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a side view showing another embodiment of the purge gas supply unit shown in Fig. 3. Fig.
Fig. 5 is a plan view showing an example of the substrate supporting unit of Fig. 3;
Fig. 6 is a cross-sectional view showing an example of the substrate supporting unit of Fig. 3;
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 따라서 도면에서의 도시된 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다. Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Therefore, the shapes and the like of the illustrated components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clear explanation.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 엘이디(LED) 제조용 금속 유기 화학 기상 증착 장치이고, 기판은 사파이어 및 실리콘카바이드 기판일 수 있다. 이와 달리, 기판 처리 장치는 반도체 칩 제조용 화학 기상 증착 장치이고, 기판은 실리콘 웨이퍼일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus is a metal organic chemical vapor deposition apparatus for manufacturing an LED, and the substrate may be a sapphire substrate and a silicon carbide substrate. Alternatively, the substrate processing apparatus may be a chemical vapor deposition apparatus for manufacturing semiconductor chips, and the substrate may be a silicon wafer.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1에 퍼지 가스 공급 유닛의 다른 실시예를 추가한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of the purge gas supply unit shown in Fig. 1. Fig.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 챔버(20), 서셉터(32), 가열 유닛(40), 격판(50), 그리고 퍼지 가스 공급 유닛(70)을 포함한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 각 구성에 대해 상세히 설명한다. 1, a
챔버(20)는 공정 처리가 수행되는 공간을 제공한다. 챔버(20)는 직육면체의 통 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(200)는 상부벽(21), 측벽(23), 그리고 하부벽(24)을 가진다. 챔버(20)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간(22)을 가진다. 상부벽(21)은 내부를 개폐할 수 있는 구조로 제공될 수 있다. 작업자는 상부벽(21)을 개방하여 챔버(20) 내부에 제공되는 구조물을 유지 보수할 수 있다. 또한, 작업자는 상부벽(21)을 개방하여 챔버(20)로 기판(S)을 반입하거나, 챔버(20)로부터 기판을 반출할 수 있다. 챔버(20)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 챔버(20)는 스테인레스(stainless) 재질로 제공될 수 있다. The
서셉터(32)는 챔버(20) 내부에 위치한다. 서셉터(32)는 기판(S)을 지지한다. 서셉터(32)는 대체로 원기둥 형상을 가진다. 서셉터(32)의 상면에는 복수의 기판 지지판 수용홈이 제공된다. 기판 지지판 수용홈들에는 기판 지지판(34)이 놓인다.The
서셉터(32)의 상면 중앙영역에는 중앙홈(36)이 형성된다. 중앙홈(36)에는 노즐(620의 끝단이 위치될 수 있다. 서셉터 지지부(38)는 서셉터(32)의 하부에 위치한다. 서셉터 지지부(38)는 서셉터(32)를 지지, 회전 및 승강시킬 수 있다. A
가열 유닛(40)은 서셉터(32)의 하부에 위치한다. 가열 유닛(40)은 서셉터(32)의 하면으로부터 소정 거리 이격된다. 가열 유닛(40)은 코일로 제공될 수 있다. 가열 유닛(40)에서 발생된 열은 서셉터(32)와 기판 지지판(34)을 통해 기판(S)으로 전달되며, 기판(S)을 가열한다. 가열 유닛(40)은 공정 진행시 챔버(20) 내부를 공정 온도로 유지한다. 일 예에 의하면, 기판(S)은 가열 유닛(40)에 의해 700℃ 내지 1300℃로 가열될 수 있다.The
격판(50)은 상부 격판(50a)와 측부 격판(50b)을 포함한다. 상부 격판(50a)은 서셉터(32)와 가열 유닛(40) 사이에 길이방향으로 배치된다. 측부 격판(50b)은 상부 격판(50a)과 가스 배기 유닛(90)의 내측면의 사이에 높이방향으로 배치된다. 격판(50)은 처리 공간(22)을 제1 공간(22a)과 제2 공간(22b)로 구획한다. 제1 공간(22a)은 기판(S)이 배치되어 처리 공정이 수행되는 공간이다. 제2 공간에는 가열 유닛(40)이 배치된다. 제2 공간(22b)에는 공정 수행 중 퍼지 가스(purge gas)가 공급될 수 있다. 처리 공정이 진행되는 동안 발생되는 공정 가스 및 공정 부산물(이하, 공정 가스 등)은 가열 유닛(40)에 부착되어 가열 유닛(40)을 산화시키거나 파티클(particle)로 작용할 수 있다. 격판(50)은 공정 가스 등이 제2 공간(22b) 내로 유입되는 것을 차단한다. The
퍼지 가스 공급 유닛(70)은 제1 퍼지가스 공급라인(72)과 제2 퍼지가스 공급라인(74)을 포함한다. The purge
서셉터(32)와 상부 격판(50a) 사이에는 틈새 공간(22c)이 형성될 수 있다. 틈새 공간(22c)은 서셉터(32)의 하부와 상부 격판(50a)의 상부에서 형성된다. 틈새 공간(22c)은 서셉터(32)의 회전 등 기판 처리 장치(10)의 구조적 또는 기능적인 면으로 인해 형성될 수 있다. 틈새 공간(22c)은 서셉터(32)의 반경 방향의 외측단에서 제1 공간(22a)과 통하게 제공된다. 또한, 틈새 공간(22c)은 서셉터(32)의 내측단에서 제2 공간(22b)과 통하게 제공된다. 따라서 공정 가스 등은 틈새 공간(22c)을 통해 제2 공간(22b)으로 유입될 수 있다. 공정 가스 등은 상부 격판(50a)과 제2 공간(22b)에 제공될 수 있다. 유입된 공정 가스 등은 상부 격판(50a)에서 증착(deposition)되거나, 고온에 의한 변색 등의 문제를 발생시킨다. 더불어, 제2 공간(22b)에 위치하는 가열 유닛(40)에 부착되어 산화 등의 문제를 야기할 수 있다.A
제1 퍼지가스 공급라인(72)은 틈새 공간(22c)으로 직접 퍼지 가스를 공급한다. 도 1 및 도 2의 챔버(20) 하부 영역의 실선 화살표는 제1 퍼지가스 공급라인(72)을 통해 공급된 퍼지 가스의 흐름을 도시한 것이다. 제1 퍼지가스 공급라인(72)은 서셉터 지지부(38)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 퍼지가스 공급라인(72)은 서셉터 지지부(38)를 관통하여 형성될 수 있다. 제1 퍼지가스 공급라인(72)은 챔버(20)의 하부벽(24)을 관통하여 제2 공간(22b)을 거쳐 틈새 공간(22c)으로 직접 연결된다. 제1 퍼지가스 공급라인(72)의 상부 끝단은 틈새 공간(22c)을 향해 절곡 형성될 수 있다. 퍼지 가스의 공급 방향은 서셉터(32)의 반경 방향과 평행하게 틈새 공간(22c)으로 직접 공급한다. 퍼지 가스(purge gas)는 불활성이며 화학적으로도 안정된 질소(N2)나 수소(H2) 등이 이용될 수 있다. The first purge
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 제1 퍼지가스 공급라인(72)을 통해 틈새 공간(22c)에 퍼지 가스를 공급함으로써, 틈새 공간(22c)에 공정 가스 등이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 제1 퍼지가스 공급라인(72)에서 분사되는 퍼지 가스(이하, 제1 퍼지가스)는 틈새 공간(22c)을 고압의 상태로 유지하여 공정 가스 등이 유입되는 것을 차단한다.The
도 2를 참조하면, 제2 퍼지가스 공급라인(74)은 챔버(20)의 하부벽(24)을 관통하여 배치된다. 도 2의 점선 화살표는 제2 퍼지가스 공급라인(74)을 통해 공급된 퍼지 가스의 흐름을 도시한 것이다. 제2 퍼지가스 공급라인(74)은 제2 공간(22b)으로 퍼지 가스를 공급한다. 즉, 제2 퍼지가스 공급라인(74)은 챔버(20)의 하단부에서 제2 공간(22b)으로 퍼지 가스를 공급한다(점선 화살표 흐름 참조). 제2 퍼지가스 공급라인(74)를 통해 공급되는 퍼지 가스(이하, 제2 퍼지가스)는 제2 공간(22b)을 모두 채운 후에야 비로소 틈새 공간(22c)으로 유입될 수 있다. 따라서 제2 퍼지가스는 그 흐름이 원활하지 않고, 압력도 약해 제1 퍼지가스에 비해 틈새 공간(22c)으로 유입되는 것이 용이하지 않다. 따라서 제2 퍼지가스 공급라인(74)은 제1 퍼지가스 공급라인(72)에 추가적 혹은 보완적으로 이용된다.Referring to FIG. 2, a second purge
챔버(20) 외부의 제1 퍼지가스 공급라인(72)과 제2 퍼지가스 공급라인(74)에는 제1 퍼지가스와 제2 퍼지가스의 공급량을 각각 조절할 수 있는 조절밸브(73,75)가 배치될 수 있다. 조절밸브(73,75)는 챔버(20)내 온도, 압력 또는 회전속도 등에 따라 제1 또는 제2 퍼지가스의 공급량을 서로 독립적으로 조절할 수 있다.The first purge
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 격판(50)에 반응 가스나 공정 가스 등이 유입되어 격판(50)에서 증착이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 챔버(20) 내 고온의 조건에서 공정 가스 등의 유입으로 인하여 격판(50)이 변색 등이 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 공정 가스 등이 가열 유닛(40)에 부착됨으로써 가열 유닛(40)이 산화되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the
가스 배기 유닛(90)은 챔버(20) 내부를 공정 압력으로 유지하고, 챔버(20)에서 발생한 반응 부산물을 챔버(20) 외부로 배기한다. 가스 배기 유닛(90)은 배기홀(91)과 배기 유로(92)를 포함한다. 가스 배기 유닛(90)의 상면은 서셉터(32)의 상면에 대응하거나 그보다 낮게 위치할 수 있다. 가스 배기 유닛(90)의 상면 중 내측 영역에는 배기홀(91)이 형성된다. 배기홀(91)은 복수 개가 제공된다. 배기홀(91)들은 서로 조합되어 링 형상을 이루도록 배치된다.The
가스 배기 유닛(90)의 내부에는 배기 유로(92)가 형성된다. 배기 유로(92)는 가스 배기 유닛(90)의 내부에 링 형상으로 형성될 수 있으며, 배기홀(91)들과 연통된다.An
배기홀(91)들에 진공펌프(미도시)로부터 인가된 진공압은 제1 공간(22a)에 인가되며, 제1 공간(22a)에 머무르는 가스는 배기홀(91)들로 유입된다. 가스는 배기홀(91)들 각각에 균일하게 유입될 수 있다.The vacuum pressure applied from the vacuum pump (not shown) to the exhaust holes 91 is applied to the
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 퍼지 가스 공급 유닛의 다른 실시예를 추가한 측면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a part of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a side view showing another embodiment of the purge gas supply unit.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 챔버(200), 기판 지지 유닛(300), 가열 유닛(400), 격판(500), 반응 가스 공급 유닛(600), 그리고 퍼지 가스 공급 유닛(700)을 포함한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 각 구성에 대해 상세히 설명한다. 다만, 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치와 중복되는 일부 구성요소와 관련하여 반복되는 설명은 생략한다.3 and 4, a
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 기판 지지 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다. 기판 지지 유닛(300)은 챔버(200) 내부에서 기판(S)을 지지한다. 기판 지지 유닛(300)은 복수 매의 기판(S)을 동시에 지지한다. 기판 지지 유닛(300)은 서셉터(320), 기판 지지판(340), 가스 공급 라인(360), 그리고 서셉터 구동부(380)를 포함한다.5 is a plan view showing an example of a substrate holding unit of the
서셉터(320)는 챔버(200) 내부에 위치한다. 서셉터(320)는 기판(S)을 지지한다. 서셉터(320)는 대체로 원기둥 형상을 가진다. 서셉터(320)의 상면에는 복수의 기판 지지판 수용홈(322)이 제공된다. 기판 지지판 수용홈(322)은 원형 홈으로 제공될 수 있다. 기판 지지판 수용홈(322)들에는 기판 지지판(340)이 놓인다. 일 예에 의하면, 기판 지지판 수용홈(322)은 서셉터(320)의 상면 가장자리 영역에 제공된다. 기판 지지판 수용홈(322)들은 서로 조합하여 링 형상으로 배치될 수 있다.The
기판 지지판 수용홈(322)들의 바닥면에는 돌기(323), 분사홀(324), 그리고 안내홈(325)이 형성된다. 돌기(323)는 기판 지지판 수용홈(322)의 바닥면 중앙에서 소정 높이로 돌출된다. 분사홀(324)은 돌기(323) 주변에 복수 개 형성된다. 분사홀(324)들은 가스를 공급하는 가스 공급 라인(360)들과 연결된다. 가스 공급 라인(360)들은 기판 지지판(340)의 하부에 배치된다. 분사홀(324)들로부터 분사된 가스는 기판 지지판 수용홈(322)에 놓인 기판 지지판(340)을 부양시킨다. 안내홈(325)은 복수 개 형성되며, 분사홀(324)들과 각각 연결된다. 안내홈(325)은 소정 길이를 가지며 라운드지게 제공된다. 안내홈(325)은 분사홀(324)에서 분사된 가스의 흐름을 안내한다. 가스는 안내홈(325)을 따라 이동하며, 부양된 기판 지지판(340)을 회전시킨다. 상술한 바와 달리 기판 지지판은 장치에 제공되지 않고, 기판 지지판 수용홈(322)에는 기판이 직접 놓일 수 있다.
서셉터(320)의 상면 중앙영역에는 중앙홈(321)이 형성된다. 중앙홈(321)에는 노즐(620)의 끝단이 위치될 수 있다. A
서셉터 구동부(380)는 서셉터(320)의 하부에 위치한다. 서셉터 구동부(380)는 서셉터(320)를 지지, 회전 및 승강시킨다. 서셉터 구동부(380)는 회전축(381) 및 모터(382)를 포함한다. 회전축(381)은 서셉터(320)의 하부에서 서셉터(320)를 지지한다. 모터(382)는 회전축(381)을 회전시킨다. 일 예에 의하면, 모터(382)는 기판 지지판(340)이 회전되는 동안, 서셉터(320)를 회전시킬 수 있다. The
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 기판 지지 유닛의 일 예를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an example of a substrate supporting unit of the
도 6을 참조하면, 기판 지지판(340)은 두께가 얇은 원판 형상을 가진다. 기판 지지판(340)은 공정 진행시 기판 지지판 수용홈(322)에 수용된다. 기판 지지판(340)의 상면에는 기판 수용홈(341)이 형성된다. 기판 수용홈(341)은 소정 깊이로 형성되며, 기판(S)을 수용한다. 기판 수용홈(341)은 기판(S)의 반경에 상응하거나 그보다 조금 큰 반경을 가질 수 있다. 기판 지지판(340)의 저면에는 고정홈(342)이 형성된다. 고정홈(342)에는 기판 지지판 수용홈(322)의 바닥면에 형성된 돌기(323)가 삽입된다. 기판 지지판(340)은 전기 전도율이 높은 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 기판 지지판(340)은 흑연 재질로 제공될 수 있다. 기판 지지판(340)은 복수 개 제공되며, 하나의 기판 지지판(340)은 하나의 기판 지지판 수용홈(322)에 수용된다. Referring to FIG. 6, the
상술한 바와 달리 기판 지지판(340)에는 고정홈(342)이 제공되지 않고, 기판(S)은 기판 지지판(340)의 상면에 직접 놓일 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리 하나의 기판 지지판(340)에는 복수의 기판(S)이 동시에 놓일 수 있다.The substrate S can be directly placed on the upper surface of the
가열 유닛(400)은 코일로 제공될 수 있다. 코일은 동일 높이에서 나선 형상으로 회전축(381) 주변에 복수 회 감기도록 제공될 수 있다. The
반응 가스 공급 유닛(600)은 제1 공간(220a)으로 반응 가스를 공급한다. 반응 가스 공급 유닛(600)은 노즐(620)과 반응 가스 분사구(640)를 포함한다. The reaction
노즐(620)은 서셉터(320)의 중앙영역과 대향되게 위치한다. 노즐(620)은 챔버(200)의 상부벽(210) 중앙에 장착된다. 노즐(620)은 그 길이방향이 상하 방향을 향하도록 배치된다. 따라서 노즐(620)은 그 길이방향이 서셉터(320)의 상면에 수직하게 배치된다. 일 예에 의하면, 노즐(620)은 서셉터(320)의 중심축 상에 놓일 수 있다. 노즐(620)의 끝단은 서셉터(320)의 중앙홈(321)에 위치한다. 노즐(620)의 상단은 챔버(200)의 상부벽(210)에 의해 지지될 수 있다. 노즐(620)은 내부에 복수 개로 구획된 공간을 가질 수 있다. 각각의 구획된 공간에는 다른 종류의 반응 가스가 공급될 수 있다. The
노즐(620)의 측면에는 복수의 반응 가스 분사구(640)들이 형성된다. 반응 가스 분사구(640)들은 서로 다른 높이에 제공된다. 반응 가스 분사구(640)들은 각각 위에서 아래로 순차적으로 제공될 수 있다. 반응 가스 분사구(640)들은 각각 복수의 홀로 제공될 수 있다. 홀은 원형으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반응 가스 분사구(640)들은 각각 일정 높이에서 노즐(620)의 측벽을 따라 제공되어, 전체적으로 링 형상으로 배치될 수 있다. 반응 가스 분사구(640)들은 제1 공간(220a)으로 반응 가스를 공급한다. 각각의 반응 가스 분사구(640)들에서는 다른 종류의 반응 가스가 분사될 수 있다. 다른 종류의 반응 가스는 서로 반응하여 기판(S) 상에 증착된다.A plurality of reaction
퍼지 가스 공급 유닛(700)은 제1 퍼지가스 공급라인(720)과 제2 퍼지가스 공급라인(740)을 포함한다. 기판 지지 유닛(300)과 상부 격판(500a) 사이에는 틈새 공간(220c)이 형성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 퍼지가스 공급라인(720)은 서셉터 구동부(380)의 측면에 배치될 수 있다. The purge gas supply unit 700 includes a first purge
라이너 유닛(800)은 공정 진행시 반응 부산물이 챔버(200) 내벽에 증착되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(800)은 챔버(200) 내부에 위치하며, 챔버(200) 내벽을 보호한다. 라이너 유닛(800)은 챔버(200) 내벽에 반응 가스가 부착되거나, 챔버(200) 내벽이 손상되는 것을 방지한다. 라이너 유닛(800)은 상부 라이너(810)와 측부 라이너(820)를 포함한다.The
상부 라이너(810)는 두께가 얇은 판 형상을 가진다. 상부 라이너(810)는 서셉터(320)의 상부에서 서셉터(320)의 상면과 나란하게 배치된다. 상부 라이너(810)는 챔버(200)의 상부벽(210)으로부터 아래 방향으로 이격하여 위치한다. 상부 라이너(810)는 서셉터(320)의 상면보다 큰 면적을 가진다. 상부 라이너(810)의 중심에는 통공이 형성된다. 통공에는 노즐(620)이 삽입된다. 챔버(200)의 상부벽(210)에는 상부 라이너(810)와 챔버(200)의 상부벽(210) 사이로 가스를 공급하는 가스 공급 라인(미도시)이 연결될 수 있다. 가스는 공정 진행시 상부 라이너(810)를 냉각한다.The
측부 라이너(820)는 상·하면이 개방되며, 내부에 공간이 형성된 통 형상을 가진다. 측부 라이너(820)는 상부 라이너(810)의 하부에서 상부 라이너(810)를 지지한다. 측부 라이너(820)는 상부 라이너(810)에 상응하는 반경을 가진다. 측부 라이너(820)의 상단에는 상부 라이너(810)가 놓인다. 측부 라이너(820)는 서셉터(320)의 상부 영역을 감싸도록 배치된다. 상부 라이너(810)와 측부 라이너(820)에 의해 감싸여지는 공간은 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 처리 공간(220)으로 제공된다.The
상부 라이너(810)와 측부 라이너(820)는 챔버(200)보다 내열성이 우수한 재질로 제공된다. 예컨대, 상부 라이너(810)와 측부 라이너(820)는 그라파이트 재질로 제공될 수 있다.The
상부 라이너(810)는 체결 부재(830)에 의해 챔버(200)의 상부벽(210)에 고정된다. 체결 부재(830)는 플랜지(831)와 볼트(832)를 포함한다. 플랜지(831)는 통공이 형성된 상부 라이너(810)의 내측단에 고정 체결된다. 볼트(832)는 챔버(200)의 상부벽(210)과 플랜지(831)를 체결한다.The
가스 배기 유닛(900)의 상면 중 외측 영역에는 측부 라이너(820)가 놓인다. 가스 배기 유닛(900)의 상면은 측부 라이너(820)를 지지할 수 있다.A
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10, 100 : 기판 처리 장치
20, 200 : 챔버
22, 220 : 처리 공간
22a, 220a : 제1 공간
22b, 220b : 제2 공간
22c, 220c : 틈새 공간
300 : 기판 지지 유닛
32, 320 : 서셉터
34, 340: 기판 지지판
40, 400 : 가열 유닛
50, 500 : 격판
60, 600 : 반응 가스 공급 유닛
62, 620 : 노즐
64, 640 : 반응 가스 분사구
70, 700 : 퍼지 가스 공급 유닛
72, 720 : 제1 퍼지가스 공급라인
74, 740 : 제2 퍼지가스 공급라인
800 : 라이너 유닛
90, 900 : 가스 배기 유닛
91, 910 : 배기홀
92, 920 : 배기 유로10, 100:
22, 220: processing
22b, 220b: a
300:
34, 340:
50, 500:
62, 620:
70, 700: purge
74, 740: second purge gas supply line 800: liner unit
90, 900:
92, 920:
Claims (2)
내부에 처리 공간이 형성된 챔버;
상기 챔버의 내부에 위치하며, 상기 기판을 지지하는 서셉터;
상기 서셉터의 하부에 위치하여 상기 기판을 가열하는 가열 유닛;
상기 서셉터와 상기 가열 유닛 사이에 배치되어, 상기 처리 공간을 제1 공간과 제2 공간으로 구획하는 격판; 및
상기 서셉터와 상기 격판 사이의 틈새 공간으로 퍼지 가스를 공급하는 제1 퍼지가스 공급라인을 가지는 퍼지 가스 공급 유닛;을 포함하는 기판 처리 장치.In the substrate processing apparatus,
A chamber having a processing space formed therein;
A susceptor positioned within the chamber and supporting the substrate;
A heating unit positioned below the susceptor to heat the substrate;
A diaphragm disposed between the susceptor and the heating unit, the diaphragm dividing the processing space into a first space and a second space; And
And a purge gas supply unit having a first purge gas supply line for supplying purge gas into the space between the susceptor and the partition.
상기 퍼지 가스 공급 유닛은,
상기 제2 공간으로 퍼지 가스를 공급하는 제2 퍼지가스 공급라인을 더 포함하되,
상기 틈새 공간과 상기 제2 공간은 상기 서셉터의 반경 방향의 내측단에서 통하게 제공되는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
The purge gas supply unit includes:
And a second purge gas supply line for supplying the purge gas into the second space,
Wherein the gap space and the second space are communicated at an inner end in the radial direction of the susceptor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130129401A KR20150049180A (en) | 2013-10-29 | 2013-10-29 | Apparatus for Processing Substrate |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020130129401A KR20150049180A (en) | 2013-10-29 | 2013-10-29 | Apparatus for Processing Substrate |
Publications (1)
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Family
ID=53387314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020130129401A KR20150049180A (en) | 2013-10-29 | 2013-10-29 | Apparatus for Processing Substrate |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20150049180A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11939675B2 (en) | 2017-08-11 | 2024-03-26 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and methods for improving thermal chemical vapor deposition (CVD) uniformity |
-
2013
- 2013-10-29 KR KR1020130129401A patent/KR20150049180A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11939675B2 (en) | 2017-08-11 | 2024-03-26 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and methods for improving thermal chemical vapor deposition (CVD) uniformity |
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WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |