KR20220014524A - 기판 지지 조립체 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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이현종
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 조립체는, 기판이 안착되는 적어도 하나의 기판 안착부를 포함하는 서셉터 플레이트와, 상기 적어도 하나의 기판 안착부에 배치되고, 상면 상에 상기 기판이 안착되고, 상기 적어도 하나의 기판 안착부에서 공급되는 부유 가스 및 회전 가스에 의해 상기 적어도 하나의 기판 안착부로부터 부유된 상태로 상기 서셉터 플레이트에 대해서 상대적으로 회전하여 상기 기판을 자전시키는 적어도 하나의 새틀라이트와, 상기 서셉터 플레이트 및 상기 적어도 하나의 새틀라이트를 관통하여 배치되고, 상기 서셉터 플레이트에 대해서 상하로 상대적으로 이동되어 상기 기판을 상기 적어도 하나의 새틀라이트로 로딩 또는 언로딩 하며, 상기 기판이 상기 적어도 하나의 새틀라이트 상에 안착되면 상기 적어도 하나의 새틀라이트에 결합되어 상기 적어도 하나의 새틀라이트와 같이 승강되거나 회전 가능한, 적어도 하나의 업다운 유닛을 포함한다.

Description

기판 지지 조립체 및 기판 처리 장치{Assembly for supporting substrate and Apparatus for processing substrate}
본 발명은 기판을 처리하기 위한 반도체 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판 지지 조립체 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자나 디스플레이 소자 혹은 태양 전지를 제조하기 위해서는 진공 분위기의 공정 챔버를 포함하는 기판 처리 장치에서 각종 공정이 수행된다. 예컨대, 공정 챔버 내에 기판을 로딩하고 기판 상에 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 등의 공정이 진행될 수 있다. 기판은 공정 챔버 내에 설치된 기판 지지 조립체에 의해서 지지되며, 기판 지지 조립체와 대향되도록 설치된 가스 분사부를 통해 공정 가스를 기판으로 분사할 수 있다.
이러한 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 균일하게 처리하기 위해서 기판을 회전시키면서 기판을 처리할 필요가 있다. 기판이 공정 가스에 노출되는 동안 기판을 자전시킴으로써 균일한 기판 처리를 도모할 수 있다. 기판을 자전시키기 위해서, 기판 지지 조립체는 새틀라이트(Satellite)를 이용하여 기판을 부유시킨 상태로서 회전 시키는 기술을 적용하고 있다.
그러나, 통상적인 기판 지지 조립체는, 이러한 자전 구조 때문에 기판을 로딩하거나 언로딩할 때, 새틀라이트와는 별도로 구비되는 사이드 리프트 핀들을 이용하여 새틀라이트 상으로 기판을 로딩하거나 또는 새틀라이트로부터 기판을 언로딩하고 있다. 이 경우, 새틀라이트의 회전 시 새틀라이트 또는 기판이 사이드 리프트 핀들과 접촉되어 회전 균일성이 감소되고 파티클이 발생되고, 나아가 기판의 가장자리에서 온도가 불균형해지는 문제가 발생하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기판의 회전 시 회전 균일성일 높이고 공정 안정성을 높일 수 있는 기판 지지 조립체 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 조립체는, 기판이 안착되는 적어도 하나의 기판 안착부를 포함하는 서셉터 플레이트와, 상기 적어도 하나의 기판 안착부에 배치되고, 상면 상에 상기 기판이 안착되고, 상기 적어도 하나의 기판 안착부에서 공급되는 부유 가스 및 회전 가스에 의해 상기 적어도 하나의 기판 안착부로부터 부유된 상태로 상기 서셉터 플레이트에 대해서 상대적으로 회전하여 상기 기판을 자전시키는 적어도 하나의 새틀라이트와, 상기 서셉터 플레이트 및 상기 적어도 하나의 새틀라이트를 관통하여 배치되고, 상기 서셉터 플레이트에 대해서 상하로 상대적으로 이동되어 상기 기판을 상기 적어도 하나의 새틀라이트로 로딩 또는 언로딩 하며, 상기 기판이 상기 적어도 하나의 새틀라이트 상에 안착되면 상기 적어도 하나의 새틀라이트에 결합되어 상기 적어도 하나의 새틀라이트와 같이 승강되거나 회전 가능한, 적어도 하나의 업다운 유닛을 포함한다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 적어도 하나의 업다운 유닛은 상기 기판을 지지하기 위한 헤드부 및 상기 헤드부에 결합되는 하부 지지부를 포함하고, 상기 기판이 상기 적어도 하나의 새틀라이트 상에 안착되면 상기 헤드부가 상기 적어도 하나의 새틀라이트에 결합될 수 있다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 하부 지지부의 상면에는 돌출부가 형성되고, 상기 헤드부의 하면에는 삽입부가 형성되고, 상기 헤드부의 상기 삽입부에 상기 하부 지지부의 상기 돌출부가 삽입될 수 있다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 헤드부는 상부가 하부보다 그 단면적이 넓게 형성되고, 상기 적어도 하나의 새틀라이트에는 상기 하부 지지부가 관통하고 상기 헤드부의 상기 상부가 걸쳐지도록 상기 헤드부의 형상에 대응되게 단차진 형상의 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 기판이 상기 적어도 하나의 새틀라이트에 안착될 시, 상기 기판이 상기 헤드부 상에도 동시에 안착될 수 있도록 상기 헤드부의 상면과 상기 적어도 하나의 새틀라이트의 상면은 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 적어도 하나의 업다운 유닛의 상기 하부 지지부에는 상기 부유 가스가 상기 하부 지지부의 상부로부터 하부로 배출되도록 관통되게 가스 배출 라인이 형성될 수 있다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 적어도 하나의 기판 안착부 상에 상기 적어도 하나의 업다운 유닛이 관통하여 이동되도록 결합되고, 상기 적어도 하나의 기판 안착부로부터 공급되는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스를 분배하여 상기 적어도 하나의 새틀라이트 상으로 공급하는 적어도 하나의 가스 분배판을 포함할 수 있다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 서셉터 플레이트에 결합되어 상기 기판이 공전될 수 있도록 회전 가능한 샤프트를 포함하고, 상기 샤프트에는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스가 이동되는 가스 공급 라인이 형성될 수 있다.
상기 기판 지지 조립체에 따르면, 상기 적어도 하나의 기판 안착부에는 상기 회전 가스를 공급하기 위한 나선 유로가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치는, 공정 챔버와, 상기 공정 챔버에 설치되는 전술한 기판 지지 조립체와, 상기 기판 지지 조립체와 대향되도록 상기 공정 챔버에 설치되며, 상기 기판 지지 조립체를 향해 처리 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 조립체 및 기판 처리 장치에 따르면, 새틀라이트 회전 시 업다운 유닛이 같이 회전됨으로써 새틀라이트와 충돌을 차단하여 기판 회전의 균일성이 확보되고, 파티클 발생이 억제되고, 기판의 온도 균일성이 높아져 공정 안정성이 향상될 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 조립체를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 기판 지지 조립체의 일부 단면도들이다.
도 4는 도 1의 기판 지지 조립체의 가스 분사판의 배면을 보여주는 배면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 조립체를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 조립체(100)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 기판 지지 조립체(100)의 일부 단면도들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 지지 조립체(100)는 서셉터 플레이트(110), 새틀라이트(130) 및 업다운 유닛(150)을 포함할 수 있다.
서셉터 플레이트(110)는 기판(S)이 안착되는 적어도 하나의 기판 안착부(120)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 안착부(120)는 서셉터 플레이트(110)에 포켓홈 형상으로 제공될 수 있다. 다수의 기판들(S)을 한번에 처리하기 위하여, 기판 안착부(120)는 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 기판 안착부들(120)이 서셉터 플레이트(110) 상면에 원주 방향을 따라서 일정 거리 이격되게 형성될 수 있다. 기판 안착부들(120)은 서셉터 플레이트(110)의 회전축을 중심으로 방사상으로 등각 배치될 수 있다.
서셉터 플레이트(110)에는 기판 안착부(120)로 연결되는 가스 유동 라인들(112, 114)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 가스 유동 라인들(112, 114)을 통해서 기판 안착부(120)로 소정의 작동 가스, 에컨대 기판(S)을 부유시키기 위한 부유 가스 및/또는 기판(S)을 회전시키기 위한 회전 가스를 공급할 수 있다.
샤프트(160)는 서셉터 플레이트(110)에 결합될 수 있다. 샤프트(160)는 기판(S)이 공전될 수 있도록 회전 가능할 수 있다. 예를 들어, 샤프트(160)에는 구동 장치(미도시)가 결합될 수 있고, 이 구동 장치에 의해서 샤프트(160)는 회전되거나 또는 상하 이동될 수 있다. 샤프트(160)가 회전되거나 상하 이동됨에 따라서, 서셉터 플레이트(110)도 회전되거나 상하 이동될 수 있다. 한편, 기판 안착부(120)로 공급되는 부유 가스 및 회전 가스는 샤프트(160)를 통해서 공급될 수 있다.
적어도 하나의 새틀라이트(130)는 기판 안착부(120)에 배치될 수 있다. 새틀라이트(130)의 상면 상에 기판(S)이 안착될 수 있다. 예를 들어, 복수의 새틀라이트들(130)은 복수의 기판 안착부들(120)에 각각 배치될 수 있고, 이 경우 새틀라이트들(130)의 수는 기판 안착부들(120)의 수와 동일할 수 있다.
새틀라이트(130)는 기판 안착부(120)로부터 공급되는 회전 가스에 의해서 서셉터 플레이트(110)에 대해서 상대적으로 회전하여 기판(S)을 서셉터 플레이트(110)에 대해서 상대적으로 회전시킬 수 있다. 이러한 회전은 서셉터 플레이트(110)에 대한 상대적인 회전이기 때문에, 자전으로 부를 수 있다.
일부 실시예에서, 새틀라이트(130)는 기판 안착부(120)로부터 부유 가스를 공급받아 기판 안착부(120)로부터 부유된 상태로 회전 가스에 의해서 회전될 수도 있다. 예를 들어, 부유 가스와 회전 가스는 분리되어 기판 안착부(120)를 통해서 새틀라이트(130)로 공급될 수 있다.
일부 실시예에서, 새틀라이트(130)는 회전 가스에 의한 회전력을 전달받기 용이하도록 하면에 톱니 형상의 회전 패턴을 포함할 수도 있다. 또한, 새틀라이트(130)의 정지를 조절하기 위하여, 기판 안착부(120)로부터 회전 반대 방향으로 정지 가스를 공급 받을 수도 있다.
적어도 하나의 업다운 유닛(150)은 기판(S)을 기판 안착부(120)로 로딩하거나 또는 기판 안착부(120)로부터 언로딩하기 위해서 기판 안착부(120)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 업다운 유닛들(150)이 기판 안착부들(120)에 각각 설치될 수 있다.
보다 구체적으로 보면, 업다운 유닛(150)은 서셉터 플레이트(110) 및 새틀라이트(130)를 관통하여 배치되고, 서셉터 플레이트(130)에 대해서 상하로 상대적으로 이동되어 기판(S)을 새틀라이트(130)로 로딩 또는 언로딩 할 수 있다. 나아가, 기판(S)이 새틀라이트(130) 상에 안착되면 업다운 유닛(150)은 새틀라이트(130)에 결합되어 새틀라이트(130)와 같이 승강되거나 회전할 수 있다.
예를 들어, 업다운 유닛(150)은 기판(S)을 안정적으로 지지하기 위하여, 기판 안착부(120) 및 새틀라이트(130)의 중심부를 관통하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 업다운 유닛(150)은 기판(S)을 주고받을 때, 기판(S)의 중심부를 지지할 수 있다.
일부 실시예에서, 업다운 유닛(150)은 기판(S)을 지지하기 위한 헤드부(152) 및 헤드부(152)에 결합되는 하부 지지부(154)를 포함할 수 있다. 나아가, 하부 지지부(154)의 상면에는 돌출부(156)가 형성되고, 헤드부(152)의 하면에는 삽입부(158)가 형성될 수 있다. 이에 다라, 헤드부(152)의 삽입부(158)에 하부 지지부(154)의 돌출부(156)가 삽입되어, 하부 지지부(154)와 헤드부(152)가 서로 결합될 수 있다.
부가적으로, 하부 지지부(154)에는 부유 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출 라인(155)이 형성될 수 있다. 이러한 가스 배출 라인(155)은 부유 가스가 업다운 유닛(150) 부근에 쌓이지 않고 서셉터 플레이트(110) 하부로 배출될 수 있도록 해준다. 예를 들어, 가스 배출 라인(155)은 부유 가스가 하부 지지부(154)의 상부로부터 하부로 배출되도록 하부 지지부(154)를 관통하여 형성될 수 있다.
나아가, 헤드부(152)는 상부가 하부보다 그 단면적이 넓게 형성되고, 새틀라이트(130)에는 하부 지지부(154)가 관통하고 헤드부(152)의 상부가 걸쳐지도록 헤드부(152)의 형상에 대응되게 관통홀(131)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통홀(131)은 상부가 하부보다 그 단면적이 넓게 형성될 수 있다. 헤드부(152)의 하부와 관통홀(131)의 하부는 서로 결합될 때 이동을 가이드하면서 유격을 줄이도록 경사진 구조를 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판(S)을 로딩하거나 언로딩할 시, 업다운 유닛(150)의 헤드부(152)는 상대적으로 서셉터 플레이트(110)보다 높게 위치되고, 이에 따라 기판(S)과 서셉터 플레이트(110) 사이로 기판(S)의 이송을 위한 로봇(미도시)이 이동될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 새틀라이트(130) 상에 안착될 때, 업다운 유닛(150)의 헤드부(152)가 새틀라이트(130)의 관통홈(131)에 결합될 수 있다. 이 경우, 헤드부(152)의 상면과 새틀라이트(130)의 상면은 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 기판(S)은 새틀라이트(130) 및 헤드부(152) 상에 동시에 안착될 수 있다. 이 경우, 헤드부(152)와 새틀라이트(130) 사이에는 유격이 있을 수 있고, 이 유격을 통해서 부유 가스 및/또는 회전 가스가 가스 배출 라인(155)으로 이동될 수 있다.
일부 실시예에서, 서셉터 플레이트(110)가 위로 이동 시, 업다운 유닛(150)이 새틀라이트(130)에 결합되고, 기판(S)은 자중에 의해서 새틀라이트(130) 상에 안착될 수 있다. 이 후, 새틀라이트(130)가 위로 이동하거나 회전 시, 업다운 유닛(150)은 새틀라이트(130)와 함께 위로 이동되거나 회전될 수 있다.
한편, 업다운 유닛(150)의 바닥을 고정한 채로, 서셉터 플레이트(110)가 다시 아래로 이동되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드부(152)가 새틀라이트(130)로부터 분리되고, 기판(S)은 업다운 유닛(150)에 의해서 지지될 수 있다.
적어도 하나의 가스 분배판(140)은 기판 안착부(120) 및 새틀라이트(130) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 가스 분배판(140)은 기판 안착부(120) 상에 고정되고, 새틀라이트(130)는 가스 분배판(140) 상에 안착될 수 있다.
가스 분배판(140)에는 업다운 유닛(150)이 관통하여 배치되도록 관통홀(141)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통홀(141)의 가스 분배판(140)의 중심부에 형성될 수 있다. 관통홀(141)은 새틀라이트(130)의 관통홀(131)과 연통될 수 있다. 이에 따라, 업다운 유닛(150)은 새틀라이트(130)의 관통홀(131) 및 가스 분배판(140)의 관통홀(141)을 통해서 이동될 수 있다.
예를 들어, 가스 분배판(140)은 기판 안착부(120)로부터 공급되는 부유 가스 및 회전 가스를 분배하여 새틀라이트(130)로 공급할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가스 분배판(140)의 배면에는 부유 가스를 분배하기 위한 분배 유로(143)와 부유 가스를 가스 분배판(140)의 전면으로 공급하기 위한 복수의 관통홀들(142)이 분배 유로(143)에 형성될 수 있다. 나아가, 가스 분배판(140)의 배면에는 회전 가스를 분배하기 위한 분배 유로(145)와 회전 가스를 가스 분배판(140)의 전면으로 공급하기 위한 적어도 하나의 관통홀(144)이 분배 유로(145)에 형성될 수 있다.
전술한 기판 지지 조립체(100)에 따르면, 기판(S)을 새틀라이트(130)를 관통하여 움직이는 업다운 유닛(150)을 통해서 로딩 또는 언로딩 하고, 기판(S)의 회전 시 업다운 유닛(150)이 새틀라이트(130)에 결합되어 새틀라이트(130)와 같이 회전될 수 있다. 이에 따라, 기판(S) 또는 새틀라이트(130)가 회전 시 업다운 유닛(150)가 충돌할 우려가 없고, 이에 따라 기판(S)의 회전 및 온도가 균일해지고, 파티클 발생이 억제되어, 공정 안정성이 높아질 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 조립체(100a)를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 기판 지지 조립체(100a)는 도 1 내지 도 3의 기판 지지 조립체(100a)에서 일부 구성을 변형한 것이고, 두 실시예들은 서로 참조할 수 있고 중복된 설명은 생략된다.
도 5를 참조하면, 기판 지지 조립체(100a)에서는 기판 지지 조립체(100)의 가스 분사부(140)가 생략되고 기판 안착부(120a)의 바닥면에 회전 가스를 공급하기 위한 나선 유로(123)가 형성되어 있다. 예를 들어, 나선 유로(123)는 나선 패턴으로 형성될 수 있고, 이 나선 패턴을 따라서 회전 가스가 이동되면서 새틀라이트(130)로 분사되어 새틀라이트(130)를 회전시킬 수 있다.
나선 유로(123)는 서셉터 플레이트(110) 내에 형성된 가스 유동 라인(113)에 연결될 수 있다. 따라서, 회전 가스가 가스 유동 라인(113)을 통해서 나선 유로(123)로 공급될 수 있다.
일부 실시예에서, 기판 안착부(120a)의 바닥면에는 기판(S)을 부유시키기 위한 부유 가스 분사홀(미도시)이 더 형성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)를 보여주는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 기판 처리 장치(200)는 공정 챔버(210), 기판 지지 조립체(100) 및 가스 분사부(220)를 포함할 수 있다.
공정 챔버(210)는 내부에 기판(S)을 처리하기 위한 처리 공간을 한정할 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(210)는 기밀을 유지하도록 구성되며, 처리 공간 내 공정 가스를 배출하고 처리 공간 내 진공도를 조절하도록 적어도 하나의 배기 포트(212)를 통해서 진공 펌프(미도시)에 연결될 수 있다.
공정 챔버(210)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 예컨대 처리 공간을 한정하는 측벽부와 측벽부 상단에 위치하는 덮개부를 포함할 수 있다. 나아가, 공정 챔버(210)는 기판(S)의 이동을 위하여 측벽부에 개폐 가능한 게이트(미도시)를 포함할 수 있다.
기판 지지 조립체(100)는 공정 챔버(210)에 승하강 및/또는 회전 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지 조립체(100)는 샤프트(160)의 승하강 및/또는 회전 시 공정 챔버(210)의 기밀이 유지될 수 있도록 벨로우즈 구조(미도시)를 이용하여 공정 챔버(210)에 결합될 수 있다.
샤프트(160)에는 부유 가스가 이동되는 가스 공급 라인(162)과 회전 가스가 이동되는 가스 공급 라인들(164)이 형성될 수 있다. 가스 공급 라인들(162, 164)은 가스 공급부(미도시)에 연결되어 부유 가스 및 회전 가스를 공급받을 수 있다. 가스 공급 라인들(162, 164)과 가스 공급부는 샤프트(160)의 회전 시에도 연결을 유지할 수 있도록 별도의 실링 장치, 예컨대 자성 실링 장치 등에 의해서 연결될 수 있다.
나아가, 가스 공급 라인들(162, 164)은 서셉터 플레이트(110)에 형성된 가스 유동 라인들(112, 도 1의 114)에 연결되어 기판 안착부(120)로 공급될 수 있다.
가스 분사부(220)는 공정 챔버(210)의 외부로부터 공급된 처리 가스를 공정 챔버(210) 내 처리 공간으로 공급하도록 공정 챔버(210)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 가스 분사부(220)는 기판 지지 조립체(100)에 대항되도록 공정 챔버(210)에 설치되어, 기판 지지 조립체(100)를 향해 처리 가스를 분사할 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 가스 분사부(220)는 기판 지지 조립체(100) 상에 안착된 기판(S)에 처리 가스를 분사하도록 공정 챔버(210)의 상부에 서셉터 플레이트(110)에 대항되게 설치될 수 있다.
가스 분사부(220)는 외부로부터 공정 가스를 공급받기 위해 상측 또는 측부에 형성된 적어도 하나의 유입홀과, 기판(S) 상에 공정 가스를 분사하기 위해서 기판(S)을 바라보는 하방으로 형성된 복수의 분사홀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가스 분사부(220)는 샤워 헤드(shower head) 형태, 노즐(nozzle) 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
바닥 지지부(214)는 업다운 유닛(150)이 기판(S)을 지지할 때, 업다운 유닛(150)의 바닥을 지지하도록 공정 챔버(210)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 업다운 유닛(150) 상에 기판이 안착되면, 업다운 유닛(150)의 바닥면은 공정 챔버(210)에 고정된 바닥 지지부(214)에 의해서 지지될 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥 지지부(214)는 기판 지지 조립체(100)에 열을 공급하기 위한 히터로 이용될 수도 있다.
업다운 유닛(150)의 바닥면이 바닥 지지부(214)에 지지된 상태로, 샤프트(160)가 승강하여 서셉터 플레이트(110)가 상승하면, 기판(S)은 새틀라이트(130) 상으로 자중에 의해서 안착될 수 있다. 보다 엄밀하게는 기판(S)은 새틀라이트(130) 및 업다운 유닛(150) 상에 동시에 안착될 수 있다. 샤프트(160)가 공정 위치로 더 승강되면, 업다운 유닛(150)이 새틀라이트(130)에 결합된 상태로 서셉터 플레이트(110)와 함께 승강될 수 있다. 공정 진행 중, 새틀라이트(130)가 자전하면, 업다운 유닛(150)도 함께 자전될 수 있다.
기판 처리 장치(100)에 있어서, 기판 지지 조립체(100)는 도 5의 기판 지지 조립체(100a)로 대체될 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 기판(S) 상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치로 이용될 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(100)는 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD) 또는 원자층증착(atomic layer deposition, ALD)을 이용한 박막 증착 장치에 이용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판 지지 조립체
110: 서셉터 플레이트
120: 기판 안착부
130: 새틀라이트
140: 가스 분배판
150: 업다운 유닛
160: 샤프트
200: 기판 처리 장치
210: 공정 챔버
220: 가스 분사부

Claims (10)

  1. 기판이 안착되는 적어도 하나의 기판 안착부를 포함하는 서셉터 플레이트;
    상기 적어도 하나의 기판 안착부에 배치되고, 상면 상에 상기 기판이 안착되고, 상기 적어도 하나의 기판 안착부에서 공급되는 부유 가스 및 회전 가스에 의해 상기 적어도 하나의 기판 안착부로부터 부유된 상태로 상기 서셉터 플레이트에 대해서 상대적으로 회전하여 상기 기판을 자전시키는 적어도 하나의 새틀라이트; 및
    상기 서셉터 플레이트 및 상기 적어도 하나의 새틀라이트를 관통하여 배치되고, 상기 서셉터 플레이트에 대해서 상하로 상대적으로 이동되어 상기 기판을 상기 적어도 하나의 새틀라이트로 로딩 또는 언로딩 하며, 상기 기판이 상기 적어도 하나의 새틀라이트 상에 안착되면 상기 적어도 하나의 새틀라이트에 결합되어 상기 적어도 하나의 새틀라이트와 같이 승강되거나 회전 가능한, 적어도 하나의 업다운 유닛을 포함하는,
    기판 지지 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 업다운 유닛은 상기 기판을 지지하기 위한 헤드부 및 상기 헤드부에 결합되는 하부 지지부를 포함하고,
    상기 기판이 상기 적어도 하나의 새틀라이트 상에 안착되면 상기 헤드부가 상기 적어도 하나의 새틀라이트에 결합되는,
    기판 지지 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 지지부의 상면에는 돌출부가 형성되고,
    상기 헤드부의 하면에는 삽입부가 형성되고,
    상기 헤드부의 상기 삽입부에 상기 하부 지지부의 상기 돌출부가 삽입되는,
    기판 지지 조립체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 헤드부는 상부가 하부보다 그 단면적이 넓게 형성되고,
    상기 적어도 하나의 새틀라이트에는 상기 하부 지지부가 관통하고 상기 헤드부의 상기 상부가 걸쳐지도록 상기 헤드부의 형상에 대응되게 단차진 형상의 관통홀이 형성되는,
    기판 지지 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 적어도 하나의 새틀라이트에 안착될 시, 상기 기판이 상기 헤드부 상에도 동시에 안착될 수 있도록 상기 헤드부의 상면과 상기 적어도 하나의 새틀라이트의 상면이 동일 평면 상에 배치되는,
    기판 지지 조립체.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 업다운 유닛의 상기 하부 지지부에는 상기 부유 가스가 상기 하부 지지부의 상부로부터 하부로 배출되도록 관통되게 가스 배출 라인이 형성된,
    기판 지지 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기판 안착부 상에 상기 적어도 하나의 업다운 유닛이 관통하여 이동되도록 결합되고, 상기 적어도 하나의 기판 안착부로부터 공급되는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스를 분배하여 상기 적어도 하나의 새틀라이트로 공급하는 적어도 하나의 가스 분배판을 포함하는,
    기판 지지 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서셉터 플레이트에 결합되어 상기 기판이 공전될 수 있도록 회전 가능한 샤프트를 포함하고,
    상기 샤프트에는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스가 이동되는 가스 공급 라인이 형성되는,
    기판 지지 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기판 안착부에는 상기 회전 가스를 공급하기 위한 나선 유로가 형성된,
    기판 지지 조립체.
  10. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버에 설치되는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 기판 지지 조립체; 및
    상기 기판 지지 조립체와 대향되도록 상기 공정 챔버에 설치되며, 상기 기판 지지 조립체를 향해 처리 가스를 분사하는 가스 분사부를 포함하는,
    기판 처리 장치.
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