KR20180087948A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20180087948A
KR20180087948A KR1020170012364A KR20170012364A KR20180087948A KR 20180087948 A KR20180087948 A KR 20180087948A KR 1020170012364 A KR1020170012364 A KR 1020170012364A KR 20170012364 A KR20170012364 A KR 20170012364A KR 20180087948 A KR20180087948 A KR 20180087948A
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김태수
신승철
유진혁
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주성엔지니어링(주)
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Abstract

기판처리장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기판처리장치는, 제3가스분사유닛의 퍼지가스 분사부와 세정가스 분사부가 구획되어 독립적으로 형성된다. 즉, 퍼지가스 분사부에서 분사되는 퍼지가스와 세정가스 분사부에서 분사되는 세정가스가 구획되어 독립적으로 분사된다. 그러면, 제3가스분사유닛에서 퍼지가스가 분사될 때, 퍼지가스에 세정가스가 혼합되어 분사되는 것이 방지된다. 이로 인해, 소스가스가 세정가스의 영향을 받지 않으므로, 증착하고자 하는 박막의 특성이 향상되는 효과가 있을 수 있다.

Description

기판처리장치 {SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS}
본 발명은 챔버의 내부를 공간적으로 분할하기 위한 퍼지가스를 분사하는 관로와 기판이 탑재 지지되는 기판지지부에 증착된 박막을 제거하기 위한 세정가스를 분사하는 관로를 독립적으로 형성한 기판처리장치에 관한 것이다.
반도체소자, 평판표시소자 또는 태양전지 등은, 실리콘 웨이퍼 또는 글라스 등과 같은 기판에 필요한 물질을 증착하여 박막을 형성하는 박막증착공정, 감광성 물질을 사용하여 증착된 박막들 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 패턴을 형성하는 식각공정 등과 같은 반도체 제조공정에 의하여 제조된다.
기판에 박막을 형성하는 박막증착공정은 기판측으로 소스가스 및 반응가스를 분사하여, 소스가스와 반응가스의 반응에 의하여 기판에 박막을 증착하기도 한다.
그리고, 공간분할(SD: Space Divided) 기판처리장치의 경우, 기판이 투입되어 처리되는 공간을 제공하는 챔버의 공간을 소스가스가 분사되는 영역과 반응가스가 분사되는 영역으로 공간적으로 분할하고, 기판을 회전시키면서 기판에 박막에 증착한다. 소스가스가 분사되는 영역과 반응가스가 분사되는 영역은 퍼지가스를 분사하여 분할한다.
박막증착공정시에는 기판 뿐만 아니라, 기판이 탑재 지지되며 회전되는 서셉터에도 박막이 증착된다. 그런데, 서셉터에 박막이 증착되어 축적되면, 서셉터에 증착된 박막이 미립자 형태로 박리되어 기판에 부착될 수 있으므로 박막의 특성이 저하될 수 있다.
이로 인해, 서섭테에 증착된 박막을 NF3 등과 같은 세정가스를 이용하여 주기적으로 세정하여야 한다.
종래의 기판처리장치는 챔버의 공간을 분할하기 위한 퍼지가스와 서셉터에 증착된 박막을 제거하기 위한 세정가스가 동일한 관로를 통하여 분사된다. 그러면, 퍼지가스가 분사될 때, 퍼지가스와 함께 세정가스도 일부 분사될 수 있으므로, 소스가스가 세정가스의 영향을 받을 수 있다. 그러면, 기판에 형성하고자 하는 박막의 특성이 저하될 수 있다.
기판처리장치와 관련한 선행기술은 한국공개특허공보 제10-2013-0013818호2013년 02월 06일) 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 퍼지가스가 분사될 때 세정가스가 분사되지 않도록 퍼지가스가 분사되는 관로와 세정가스가 분사되는 관로를 독립적으로 형성하여, 기판에 형성되는 박막의 특성을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 기판처리장치는, 기판이 투입되어 처리되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버에 회전가능하게 설치되고, 상면에는 기판이 탑재 지지되는 기판지지부; 상기 챔버에 설치되며, 상기 챔버의 내부 제1영역을 통하여 기판으로 소스가스를 분사하는 제1가스분사유닛; 상기 챔버에 설치되고, 상기 챔버의 내부 제2영역을 통하여 기판으로 반응가스를 분사하는 제2가스분사유닛; 상기 챔버에 설치되고, 상기 제1영역과 상기 제2영역을 분할하는 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사부를 가지는 제3가스분사유닛을 포함하며, 상기 제3가스분사유닛은 세정가스를 분사하는 세정가스 분사부를 독립적으로 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 기판처리장치는, 기판이 투입되어 처리되는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버에 회전가능하게 설치되고, 상면에는 기판이 탑재 지지되는 기판지지부; 상기 챔버에 설치되며, 상기 챔버의 내부 제1영역을 통하여 기판으로 소스가스를 분사하는 제1가스분사유닛; 상기 챔버에 설치되고, 상기 챔버의 내부 제2영역을 통하여 기판으로 반응가스를 분사하는 제2가스분사유닛; 상기 챔버에 설치되고, 상기 제1영역과 상기 제2영역을 분할하는 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사부 및 상기 기판지지부에 증착된 박막을 제거하기 위한 세정가스를 분사하는 세정가스 분사부를 가지는 제3가스분사유닛을 포함하며, 상기 퍼지가스 분사부와 상기 세정가스 분사부는 독립적으로 형성되어 독립적으로 퍼지가스와 세정가스를 분사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는, 제3가스분사유닛의 퍼지가스 분사부와 세정가스 분사부가 구획되어 독립적으로 형성된다. 즉, 퍼지가스 분사부에서 분사되는 퍼지가스와 세정가스 분사부에서 분사되는 세정가스가 구획되어 독립적으로 분사된다. 그러면, 제3가스분사유닛에서 퍼지가스가 분사될 때, 퍼지가스에 세정가스가 혼합되어 분사되는 것이 방지된다. 이로 인해, 소스가스가 세정가스의 영향을 받지 않으므로, 증착하고자 하는 박막의 특성이 향상되는 효과가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 일부 분해 사시도.
도 2는 도 1의 "A-A"선 결합 단면도.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 제3가스분사유닛의 샤워헤드의 저면도 및 측면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3가스분사유닛의 샤워헤드의 저면도 및 측면도.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및/또는 제3항목"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 또는 제3항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다 또는 설치된다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결된다 또는 설치된다"라고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 이웃하는"과 "∼에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 기판처리장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 일부 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A-A"선 결합 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 챔버(110)를 포함할 수 있으며, 챔버(110)의 내부에는 실리콘 웨이퍼 또는 글라스 등과 같은 기판(S)이 투입되어 처리되는 공간이 형성될 수 있다.
기판(S)의 처리란, 기판(S)에 전체 면에 박막을 형성하거나, 기판(S)에 전극 등과 같은 패턴 형태의 박막을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
챔버(110)는 상면이 개방된 본체(111)와 본체(111)의 개방된 상단면(上端面)에 결합된 리드(115)를 포함할 수 있다. 본체(111)와 리드(115)가 상호 결합되어 상대적으로 하측과 상측에 각각 위치되므로, 챔버(110)의 하면은 본체(111)의 하면에 해당하고, 챔버(110)의 상면은 리드(115)에 해당함은 당연하다.
챔버(110)의 측면에는 기판(S)을 챔버(110)로 반입하거나, 챔버(110)의 기판(S)을 외부로 반출하기 위한 기판출입구(111a)가 형성될 수 있고, 기판출입구(111a)는 개폐유닛(미도시)에 의하여 개폐될 수 있다. 그리고, 챔버(110)의 하면에는, 기판(S)의 처리 후, 챔버(110)의 공간에 잔존하는 이물질을 포함한 가스를 외부로 배출하기 위한 배출구(111b)가 형성될 수 있다.
챔버(110)의 내부 하면측에는 기판(S)이 탑재 지지되는 기판지지부(120)가 설치될 수 있다. 기판지지부(120)의 하면 중심부에는 구동축(130)의 상단부가 연결될 수 있고, 구동축(130)의 하단부는 챔버(110)의 하면 외측으로 돌출될 수 있다. 챔버(110)의 하면 외측에 위치된 구동축(130)의 부위에는 구동축(130)을 회전 및 승강시키기 위한 모터 등과 같은 구동부(미도시)가 연결될 수 있다. 그러므로, 기판지지부(120)는 구동축(130)에 의하여 회전 및 승강될 수 있다.
챔버(110) 외측의 구동축(130)의 부위에는 챔버(110)와 구동축(130) 사이를 실링하는 벨로즈 등과 같은 실링모듈이 설치될 수 있다. 기판지지부(120)는 원판형의 서셉터(Susceptor) 등으로 마련될 수 있으며, 구동축(130)을 기준으로 자전하는 형태로 회전하는 것이 바람직하다. 기판지지부(120)에는 기판(S)을 가열하기 위한 히터 등과 같은 가열수단(미도시)이 설치될 수 있다.
기판(S)은 기판지지부(120)의 상면에 탑재 지지될 수 있으며, 기판지지부(120)를 중심으로 방사상으로 복수개가 탑재 지지될 수 있다. 따라서, 기판지지부(120)가 회전하면, 기판(S)은 기판지지부(120)의 중심을 기준으로 공전한다.
기판(S)에 박막을 증착하기 위해서는, 공정가스가 챔버(110)로 공급되어야 한다. 공정가스는 소스가스와 반응가스를 포함할 수 있으며, 소스가스는 기판(S)에 증착되는 물질이고, 반응가스는 소스가스가 기판(S)에 안정되게 증착되도록 도와주는 물질일 수 있다.
기판지지부(120)에 탑재 지지되어 기판지지부(120)와 함께 회전하는 기판(S)측으로 소스가스 및 반응가스를 분사하기 위하여, 챔버(110)의 상면에는 소스가스를 분사하는 제1가스분사유닛(141) 및 반응가스를 분사하는 제2가스분사유닛(145)이 각각 설치될 수 있다.
제1가스분사유닛(141)은 챔버(110)의 공간 제1영역(110a)을 통하여 소스가스를 기판(S)으로 분사할 수 있고, 제2가스분사유닛(145)은 챔버(110)의 공간 제2영역을 통하여 반응가스를 기판(S)으로 분사할 수 있다.
기판(S)은 기판지지부(120)의 중심을 기준으로 공전하는 형태로 회전하므로, 기판(S)이 회전하여 제1가스분사유닛(141) 및 제2가스분사유닛(145)의 하측에 위치되면, 기판(S)과 제1가스분사유닛(141)은 대향하는 것이 바람직하고, 기판(S)과 제2가스분사유닛(145)은 대향하는 것이 바람직하다.
제1가스분사유닛(141) 및 제2가스분사유닛(145)은 각각 복수개가 상호 간격을 가지면서 설치될 수 있다. 복수의 제1가스분사유닛(141)과 복수의 제2가스분사유닛(145)은 기판지지부(120)의 중심을 기준으로 대략 방사상으로 배치될 수 있으며, 기판지지부(120)의 회전 방향을 따라 제1가스분사유닛(141) → 제2가스분사유닛(145) → 제1가스분사유닛(145)의 순으로 순환하는 형태로 배치될 수 있다.
그리하여, 기판지지부(120)가 회전함에 따라, 기판(S)이 제1가스분사유닛(141)의 하측 및 제2가스분사유닛(145)의 하측에 위치되면, 기판(S)에 소스가스와 반응가스가 순차적으로 분사되며, 소스가스와 반응가스의 작용에 의하여 기판(S)에 박막이 증착된다.
제1가스분사유닛(141) 및 제2가스분사유닛(145)은 각각 복수의 분사공이 형성된 샤워헤드를 포함할 수 있다. 그리고, 기판(S)의 전체 면으로 소스가스 및 반응가스가 분사될 수 있도록, 기판지지부(120)의 중심을 기준으로, 기판지지부(120)의 반경 방향과 대응되는 제1가스분사유닛(141)의 상기 샤워헤드의 길이 및 기판지지부(120)의 반경 방향과 대응되는 제2가스분사유닛(145)의 상기 샤워헤드의 길이는 기판(S)의 직경 보다 긴 것이 바람직하다.
제2가스분사유닛(145)이 설치된 챔버(110)의 상면측에는 소스가스와 반응가스가 작용에 의하여 기판(S)에 박막이 안정되게 증착될 수 있도록, 플라즈마를 발생하는 플라즈마발생유닛(148)이 설치될 수 있다.
그리고, 챔버(110)의 외측에는 플라즈마발생유닛(148)으로 RF(Radio Frequency) 전원 등을 인가하기 위한 전원장치(171) 및 임피던스를 정합하기 위한 매처(175)가 설치될 수 있다. 전원장치(171)는 접지될 수 있으며, 플라즈마발생유닛(148)은 전원장치(171)를 매개로 접지될 수 있다.
제1영역(110a)과 제2영역(110b)이 공간적으로 분할 구획되어야 제1영역(1110a)으로 반응가스가 유입되지 않고, 제2영역(110b)으로 소스가스가 유입되지 않는다. 그리고, 소스가스 및 반응가스를 기판(S)측으로 분사하여 기판(S)에 박막을 형성할 때, 기판(S) 외측의 기판지지부(120)에도 박막이 형성될 수 있다. 그런데, 기판지지부(120)에 박막이 형성되어 축적되면, 기판지지부(120)에 증착된 박막이 미립자 형태로 박리되어 기판(S)에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 불활성가스인 퍼지가스를 분사하여 제1영역(110a)과 제2영역(110b)을 공간적으로 분할하고, NF3 등과 같은 세정가스를 분사하여 기판지지부(120)에 증착된 박막을 제거하기 위한 제3가스분사유닛(150)이 챔버(110)의 상면측에 설치될 수 있다.
제3가스분사유닛(150)에 대하여 도 1 내지 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 제3가스분사유닛의 샤워헤드의 저면도 및 측면도이다.
도시된 바와 같이, 제3가스분사유닛(150)은 샤워헤드(151), 퍼지가스 분사부(153) 및 세정가스 분사부(155)를 포함할 수 있다.
샤워헤드(151)는 직사각 형상으로 형성될 수 있으며, 기판지지부(120)의 중심을 기준으로, 길이 방향이 기판지지부(120)의 반경 방향을 향할 수 있다. 그리고, 샤워헤드(151)에는 퍼지가스가 분사되는 복수의 퍼지가스 분사공(151a) 및 세정가스가 분사되는 복수의 세정가스 분사공(151b)이 각각 구획 형성될 수 있다.
퍼지가스 분사부(153)는 챔버(110)의 외측에 설치되며 퍼지가스가 저장되는 퍼지가스탱크(153a), 일측은 퍼지가스탱크(153a)와 연통되고 타측은 퍼지가스 분사공(151a)과 연통된 퍼지가스관로(153b)를 포함할 수 있다. 퍼지가스관로(153b)의 타측과 퍼지가스 분사공(151a)은 샤워헤드(151)의 내부에 형성된 연통로(미도시)를 통하여 연통될 수 있다.
퍼지가스 분사부(153)은 제1영역(110a)과 제2영역(110b) 사이로 퍼지가스를 분사하여, 제1영역(110a)과 제2영역(110b) 사이를 공간적으로 분리할 수 있다. 즉, 퍼지가스는 에어 커튼의 기능을 하여, 제1영역(110a)의 소스가스와 제2영역(110b)의 반응가스가 상호 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
세정가스 분사부(155)는 챔버(110)의 외측에 설치되며 세정가스가 저장되는 세정가스탱크(155a), 일측은 세정가스탱크(155a)와 연통되고 타측은 세정가스 분사공(151b)과 연통된 세정가스관로(155b)를 포함할 수 있다. 세정가스관로(155b)의 타측과 세정가스 분사공(151b)은 샤워헤드(151)의 내부에 형성된 연통로(미도시)를 통하여 연통될 수 있다.
제3가스분사유닛(150)에서 퍼지가스가 분사될 때, 퍼지가스에 세정가스가 섞여 있으면, 세정가스와 소스가스의 작용에 의하여 소스가스가 세정가스의 영향을 받을 수 있다. 특히, 기판(S)에 형성하고자 하는 박막이 SiO2인 경우 세정가스인 NF3에 의하여 소스가스가 SiF계열로 분해될 수 있다. 그러면, 기판(S)에 형성하고자 하는 박막의 특성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 제3가스분사유닛(150)에서 퍼지가스가 분사될 때, 퍼지가스에 세정가스가 혼합되어 분사되는 것을 방지하기 위하여, 퍼지가스와 세정가스를 구획하여 독립적으로 분사할 수 있다.
상세히 설명하면, 퍼지가스 분사공(151a)과 세정가스 분사공(151b)은 상호 비연통되며, 퍼지가스관로(153b)와 세정가스관로(155b)는 상호 비연통된다. 즉, 퍼지가스 분사부(153)와 세정가스 분사부(155)는 상호 독립적으로 형성되며, 퍼지가스 분사부(153)에서 분사되는 퍼지가스와 세정가스 분사부(155)에서 분사되는 세정가스는 상호 독립적으로 분사된다. 그러면, 제3가스분사유닛(150)에서 퍼지가스가 분사될 때, 퍼지가스에 세정가스가 혼합되어 분사되는 것이 방지된다.
퍼지가스 분사공(151a)은 샤워헤드(151)의 길이 방향을 따라 열(列)을 이루면서 형성될 수 있고, 열을 이루는 퍼지가스 분사공(151a)은 샤워헤드(151)의 폭 방향을 따라 행(行)을 이룰 수 있다. 이때, 열을 이루면서 상호 인접하는 퍼지가스 분사공(151a)들 중, 어느 하나의 열을 이루는 상호 인접하는 퍼지가스 분사공(151aa) 사이에 다른 하나의 열을 이루는 퍼지가스 분사공(151ab)이 위치될 수 있다.
그러면, 어느 하나의 열을 이루는 상호 인접하는 퍼지가스 분사공(151aa) 사이의 간극이 다른 하나의 열을 이루는 퍼지가스 분사공(151ab)에 의하여 메워지는 형태가 되므로, 퍼지가스 분사공(151a)에서 분사되는 퍼지가스에 의하여 제1영역(110a)과 제2영역(110b)이 완전하게 분할 구획될 수 있다.
세정가스 분사공(151b)은 샤워헤드(151)의 길이 방향을 따라 열(列)을 이루면서 형성될 수 있다. 이때, 세정가스 분사공(151b)은 열을 이루면서 상호 인접하는 퍼지가스 분사공(151a)들 중, 어느 하나의 열을 이루는 퍼지가스 분사공(151a)과 다른 하나의 열을 이루는 퍼지가스 분사공(151a) 사이에 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 샤워헤드(151)의 내부에 퍼지가스 분사공(151a)과 세정가스 분사공(151b)이 독립적으로 형성된다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 세정가스 분사공(151b)의 수가 종래의 기판처리장치의 세정가스 분사공의 수에 비하여 적을 수 있다. 그러면, 기판지지부(120)의 세정시, 충분한 양의 세정가스가 분사되지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 세정가스 분사공(151b)의 직경을 퍼지가스 분사공(151a)의 직경 보다 크게 형성하여, 상대적으로 많은 양의 세정가스를 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 세정가스 분사공(151b)에서 분사되는 단위 시간당 세정가스의 양과 종래의 기판처리장치의 세정가스 분사공에서 분사되는 단위 시간당 세정가스의 양이 동일하다고 가정할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 세정가스 분사공(151b)의 수가 종래의 기판처리장치의 세정가스 분사공의 수 보다 적다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 세정가스 분사공(151b)에서 분사되는 세정가스의 분사 속도가 종래의 기판처리장치의 세정가스 분사공에서 분사되는 세정가스의 분사 속도 보다 빨라야 한다.
그러면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 세정가스 분사공(151b)에서 분사되는 세정가스가, 기판지지부(120)의 외측으로 흩어지지 않고, 기판지지부(120) 상면에 최대한 많이 도달하므로, 기판지지부(120)에 증착된 박막이 최대한으로 제거될 수 있다. 즉, 기판지지부(120)에 증착된 박막의 식각율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 세정가스를 분사하여 기판지지부(120)에 증착된 박막을 제거하였을 때의 식각율은 174.7 Å/sec 이고, 종래의 기판처리장치에서 세정가스를 분사하여 기판지지부에 증착된 박막을 제거하였을 때의 식각율은 131.9 Å/sec 로, 기판지지부에 증착된 박막의 식각율은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치가 더 우수하였다.
기판지지부(120)에 증착된 박막의 식각율을 더욱 향상시키기 위하여, 세정가스를 플라즈마 상태로 만들어 기판(S)측으로 분사할 수 있다. 이를 위하여, 세정가스 분사부(155)의 세정가스관로(155b)에는 챔버(110)로 분사되는 세정가스를 플라즈마 상태로 생성하기 위한 플라즈마 발생기(160)가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 제3가스분사유닛(150)의 퍼지가스 분사부(153)와 세정가스 분사부(155)가 구획되어 독립적으로 형성된다. 즉, 퍼지가스 분사부(153)에서 분사되는 퍼지가스와 세정가스 분사부(155)에서 분사되는 세정가스가 구획되어 독립적으로 분사된다. 그러면, 제3가스분사유닛(150)에서 퍼지가스가 분사될 때, 퍼지가스에 세정가스가 혼합되어 분사되는 것이 방지된다. 이로 인해, 소스가스가 세정가스의 영향을 받지 않으므로, 기판(S)에 형성되는 박막의 특성이 향상될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3가스분사유닛의 샤워헤드의 저면도 및 측면도로서, 본 발명의 일 실시예와의 차이점만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 제3가스분사유닛(250)의 샤워헤드(251)는 직사각 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 퍼지가스 분사공(251a)은 샤워헤드(251)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 열(列) 및 행(行)을 이루면서 형성될 수 있고, 세정가스 분사공(251b)은 샤워헤드(251)의 길이 방향을 따라 열(列)을 이루면서 형성될 수 있다. 이때, 세정가스 분사공(251b)은 최외곽에서 열을 이루는 퍼지가스 분사공(251a)의 외측에 위치될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 챔버
120: 기판지지부
141: 제1가스분사유닛
145: 제2가스분사유닛
150: 제3가스분사유닛
151: 샤워헤드
153: 퍼지가스 분사부
155: 세정가스 분사부

Claims (10)

  1. 기판이 투입되어 처리되는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버에 회전가능하게 설치되고, 상면에는 기판이 탑재 지지되는 기판지지부;
    상기 챔버에 설치되며, 상기 챔버의 내부 제1영역을 통하여 기판으로 소스가스를 분사하는 제1가스분사유닛;
    상기 챔버에 설치되고, 상기 챔버의 내부 제2영역을 통하여 기판으로 반응가스를 분사하는 제2가스분사유닛;
    상기 챔버에 설치되고, 상기 제1영역과 상기 제2영역을 분할하는 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사부를 가지는 제3가스분사유닛을 포함하며,
    상기 제3가스분사유닛은 세정가스를 분사하는 세정가스 분사부를 독립적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 기판이 투입되어 처리되는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버에 회전가능하게 설치되고, 상면에는 기판이 탑재 지지되는 기판지지부;
    상기 챔버에 설치되며, 상기 챔버의 내부 제1영역을 통하여 기판으로 소스가스를 분사하는 제1가스분사유닛;
    상기 챔버에 설치되고, 상기 챔버의 내부 제2영역을 통하여 기판으로 반응가스를 분사하는 제2가스분사유닛;
    상기 챔버에 설치되고, 상기 제1영역과 상기 제2영역을 분할하는 퍼지가스를 분사하는 퍼지가스 분사부 및 상기 기판지지부에 증착된 박막을 제거하기 위한 세정가스를 분사하는 세정가스 분사부를 가지는 제3가스분사유닛을 포함하며,
    상기 퍼지가스 분사부와 상기 세정가스 분사부는 독립적으로 형성되어 독립적으로 퍼지가스와 세정가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3가스분사유닛은 퍼지가스 및 세정가스가 각각 분사되는 복수의 퍼지가스 분사공 및 복수의 세정가스 분사공이 형성된 샤워헤드를 더 포함하고,
    상기 퍼지가스 분사부는 퍼지가스가 저장된 퍼지가스탱크, 일측은 상기 퍼지가스탱크와 연통되고 타측은 상기 퍼지가스 분사공과 연통된 퍼지가스관로를 가지고,
    상기 세정가스 분사부는 세정가스가 저장된 세정가스탱크, 일측은 상기 세정가스탱크와 연통되고 타측은 상기 세정가스 분사공과 연통된 세정가스관로를 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 샤워헤드는 직사각 형상으로 형성되고,
    상기 퍼지가스 분사공은 상기 샤워헤드의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 열(列) 및 행(行)을 이루고,
    상기 세정가스 분사공은 상기 샤워헤드의 길이 방향을 따라 열(列)을 이루며,
    상기 세정가스 분사공은 열을 이루면서 상호 인접하는 상기 퍼지가스 분사공들 중, 어느 하나의 열을 이루는 상기 퍼지가스 분사공과 다른 하나의 열을 이루는 상기 퍼지가스 분사공 사이에 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    열을 이루면서 상호 인접하는 상기 퍼지가스 분사공들 중, 어느 하나의 열을 이루는 상호 인접하는 상기 퍼지가스 분사공 사이에 다른 하나의 열을 이루는 상기 퍼지가스 분사공이 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 세정가스 분사공의 직경은 상기 퍼지가스 분사공의 직경 보다 큰 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 샤워헤드는 직사각 형상으로 형성되고,
    상기 퍼지가스 분사공은 상기 샤워헤드의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 각각 열(列) 및 행(行)을 이루고,
    상기 세정가스 분사공은 상기 샤워헤드의 길이 방향을 따라 열(列)을 이루며,
    상기 세정가스 분사공은 최외곽에서 열을 이루는 상기 퍼지가스 분사공의 외측에 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    열을 이루면서 상호 인접하는 상기 퍼지가스 분사공들 중, 어느 하나의 열을 이루는 상호 인접하는 상기 퍼지가스 분사공 사이에 다른 하나의 열을 이루는 상기 퍼지가스 분사공이 위치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 세정가스 분사공의 직경은 상기 퍼지가스 분사공의 직경 보다 큰 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제1 또는 제2항에 있어서,
    상기 세정가스 분사부에서 챔버로 분사되는 세정가스를 플라즈마 상태로 생성하는 플라즈마 발생기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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