KR20220080467A - Assembly for supporting substrate and Apparatus for processing substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명의 기판 지지 어셈블리는, 안착된 기판을 공전 및 자전하기 위한 기판 지지 어셈블리로서, 복수의 기판들이 원주 방향으로 배치되도록 복수의 홈부가 형성되며 상기 홈부에 가스가 공급되도록 상기 홈부에 형성되는 가스 분사홀을 구비하는 지지부 몸체; 상기 홈부에 구비되며 상기 기판들이 각각 안착되는 복수의 안착 플레이트; 및 상기 홈부에 형성되어 상기 홈부에 공급되는 가스를 통해 상기 안착 플레이트를 자전시키기 위한 가스 유로; 를 포함하고, 상기 안착 플레이트를 정해진 각도로 자전 유지되도록, 상기 안착 플레이트의 둘레부 하면에 상호 대향하도록 구비되는 적어도 2개 이상의 제 1 스토퍼 부재와 상기 홈부 상면에 구비되어 상기 제 1 스토퍼 부재가 걸리도록 돌출 형성되는 적어도 2개 이상의 제 2 스토퍼 부재를 포함한다. The substrate support assembly of the present invention is a substrate support assembly for revolving and rotating a seated substrate. A plurality of grooves are formed so that a plurality of substrates are arranged in a circumferential direction, and a gas is formed in the grooves so that a gas is supplied to the grooves. a support body having a spray hole; a plurality of seating plates provided in the groove and on which the substrates are respectively seated; and a gas flow path formed in the groove portion and configured to rotate the seating plate through the gas supplied to the groove portion. Including, at least two or more first stopper members provided to face each other on the lower surface of the periphery of the seating plate to maintain rotation of the seating plate at a predetermined angle, and at least two first stopper members provided on the upper surface of the groove to catch the first stopper member and at least two or more second stopper members protruding to the surface.
Description
본 발명은 기판을 처리하기 위한 반도체 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판 지지 어셈블리 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
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 어셈블리에 의해서 지지되며, 기판 지지 어셈블리와 대향되도록 설치된 가스 분사부를 통해 공정 가스를 기판으로 분사할 수 있다.In general, in order to manufacture a semiconductor device, a display device, or a solar cell, various processes are performed in a substrate processing apparatus including a process chamber in a vacuum atmosphere. For example, a process such as loading a substrate into the process chamber and depositing a thin film on the substrate or etching the thin film may be performed. The substrate is supported by a substrate support assembly installed in the process chamber, and a process gas may be injected to the substrate through a gas injection unit installed to face the substrate support assembly.
이러한 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 균일하게 처리하기 위해서 기판을 회전시키면서 기판을 처리할 필요가 있다. 예를 들어, 공정을 수행하는 과정에서 기판을 자전시킴으로써 균일한 기판 처리를 도모할 수 있다. 기판을 자전시키기 위해서, 기판 지지 어셈블리는 안착 플레이트(새틀라이트, Satellite)를 이용하여 기판을 부유시킨 상태로서 회전 시키는 기술을 적용하고 있다.In such a substrate processing apparatus, it is necessary to process the substrate while rotating the substrate in order to uniformly process the substrate. For example, a uniform substrate treatment may be achieved by rotating the substrate during the process. In order to rotate the substrate, the substrate support assembly employs a technology of rotating the substrate in a floating state using a mounting plate (satellite).
이러한 기판 지지 어셈블리의 경우, 특정 영역의 두께 및 산포를 개선하기 위하여, 공정 내 특정 단계에서 지정한 각도로 기판의 자전 회전이 필요할 수 있다. 그러나, 기판의 자전 회전 시 안착 플레이트가 수용되는 지지부 몸체의 회전을 정지하여야 하므로 생산성이 감소하는 문제점이 발생한다. In the case of such a substrate support assembly, in order to improve the thickness and dispersion of a specific region, rotation of the substrate may be required at an angle specified in a specific step in the process. However, since the rotation of the support body in which the seating plate is accommodated must be stopped when the substrate is rotated, there is a problem in that productivity is reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 지지부 몸체의 회전을 정지하지 않고 기판 자전 회전 진행이 가능할 수 있는 기판 지지 어셈블리 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to provide a substrate support assembly and a substrate processing apparatus capable of performing rotation of the substrate without stopping the rotation of the support body as to solve various problems including the above problems. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리는, 안착된 기판을 공전 및 자전하기 위한 기판 지지 어셈블리로서, 복수의 기판들이 원주 방향으로 배치되도록 복수의 홈부가 형성되며 상기 홈부에 가스가 공급되도록 상기 홈부에 형성되는 가스 분사홀을 구비하는 지지부 몸체; 상기 홈부에 구비되며 상기 기판들이 각각 안착되는 복수의 안착 플레이트; 및 상기 안착 플레이트와 상기 홈부 중 적어도 어느 하나에 형성되어 상기 홈부에 공급되는 가스를 통해 상기 안착 플레이트를 자전시키기 위한 가스 유로; 를 포함하고, 상기 안착 플레이트를 정해진 각도로 자전 유지되도록, 상기 안착 플레이트의 둘레부 하면에 상호 대향하도록 구비되는 적어도 2개 이상의 제 1 스토퍼 부재와 상기 홈부 상면에 구비되어 상기 제 1 스토퍼 부재가 걸리도록 돌출 형성되는 적어도 2개 이상의 제 2 스토퍼 부재를 포함한다. A substrate support assembly according to an embodiment of the present invention is a substrate support assembly for revolving and rotating a seated substrate, wherein a plurality of grooves are formed so that a plurality of substrates are arranged in a circumferential direction, and a gas is supplied to the grooves. a support body having a gas injection hole formed in the groove; a plurality of seating plates provided in the groove and on which the substrates are respectively seated; and a gas flow path formed in at least one of the seating plate and the groove portion to rotate the seating plate through the gas supplied to the groove portion. Including, at least two or more first stopper members provided to face each other on the lower surface of the periphery of the seating plate to maintain rotation of the seating plate at a predetermined angle, and at least two first stopper members provided on the upper surface of the groove to catch the first stopper member and at least two or more second stopper members protruding to the surface.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 적어도 2개 이상의 제 1 스토퍼 부재는 제 1-1 스토퍼 부재와 상기 제 1-1 스토퍼 부재로부터 원주 방향으로 이격 배치되는 제 1-2 스토퍼 부재를 포함하고, 상기 적어도 2개 이상의 제 2 스토퍼 부재는 상기 제 1-1 스토퍼 부재에 대응되는 제 2-1 스토퍼 부재와 상기 제 2-1 스토퍼 부재로부터 원주 방향으로 이격 배치되며 상기 제 1-2 스토퍼 부재에 대응되는 제 2-2 스토퍼 부재를 포함할 수 있다.In the substrate support assembly, the at least two first stopper members include a 1-1 stopper member and a 1-2 stopper member spaced apart from the 1-1 stopper member in a circumferential direction, wherein the at least two The at least two second stopper members are arranged to be circumferentially spaced apart from the 2-1 stopper member corresponding to the 1-1 stopper member and the 2-1 stopper member, and second stopper members corresponding to the 1-2 stopper member. -2 may include a stopper member.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 제 1-1 스토퍼 부재, 상기 제 1-2 스토퍼 부재, 상기 제 2-1 스토퍼 부재 및 상기 제 2-2 스토퍼 부재는 상기 안착 플레이트가 정해진 각도로 회전되도록 상호 대응되는 위치에 탈착 가능하도록 결합될 수 있다. In the substrate support assembly, the 1-1 th stopper member, the 1-2 th stopper member, the 2-1 th stopper member, and the 2-2 th stopper member correspond to each other so that the seating plate is rotated at a predetermined angle. It may be detachably coupled to the position.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 가스 유로는 상기 안착 플레이트를 시계 방향으로 회전하도록 회전 가스를 공급하는 제 1 가스 유로; 및 상기 안착 플레이트를 반시계 방향으로 회전하도록 회전 가스를 공급하는 제 2 가스 유로;를 포함할 수 있다. In the substrate support assembly, the gas passage may include: a first gas passage for supplying a rotating gas to rotate the seating plate in a clockwise direction; and a second gas flow path supplying a rotating gas to rotate the seating plate counterclockwise.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 제 1 가스 유로의 말단부 및 상기 제 2 가스 유로의 말단부는 상기 홈부의 중심에서 반대 방향으로 배치될 수 있다. In the substrate support assembly, a distal end of the first gas flow path and a distal end of the second gas flow path may be disposed in opposite directions from a center of the groove portion.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 가스 유로는 상기 안착 플레이트를 부유하기 위한 부유 가스를 공급하기 위한 제 3 가스 유로를 더 포함할 수 있다. In the substrate support assembly, the gas flow path may further include a third gas flow path for supplying a floating gas for floating the seating plate.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 안착 플레이트는 상기 회전 가스로부터 회전력을 전달받기 위한 동력 전달 패턴이 그 배면에 형성될 수 있다. In the substrate support assembly, a power transmission pattern for receiving rotational force from the rotating gas may be formed on a rear surface of the seating plate.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 동력 전달 패턴은 상기 안착 플레이트의 배면의 가장자리를 따라 배치되는 복수의 홈들을 포함할 수 있다. In the substrate support assembly, the power transmission pattern may include a plurality of grooves disposed along an edge of a rear surface of the seating plate.
상기 기판 지지 어셈블리는 상기 안착 플레이트가 공전될 수 있도록 상기 지지부 몸체에 결합되어 회전 가능한 샤프트를 포함하고, 상기 샤프트에는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스가 이동되는 복수의 가스 공급 라인들이 형성될 수 있다. The substrate support assembly may include a rotatable shaft coupled to the support body so that the seating plate revolves, and a plurality of gas supply lines through which the floating gas and the rotating gas are moved may be formed on the shaft.
상기 기판 지지 어셈블리에서, 상기 홈부 상에는 상기 홈부로부터 공급되는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스를 분배하여 상기 안착 플레이트로 공급하는 가스 분배판이 결합되고, 상기 가스 분배판은 상기 부유 가스를 공급하기 위한 부유 가스홀, 상기 회전 가스를 제공하도록 경사지게 형성된 적어도 하나의 회전 가스홀을 포함할 수 있다. In the substrate support assembly, a gas distribution plate for distributing the floating gas and the rotation gas supplied from the groove portion and supplying the floating gas to the seating plate is coupled to the groove portion, and the gas distribution plate includes the floating gas for supplying the floating gas. It may include a hole and at least one rotating gas hole inclined to provide the rotating gas.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 설치되는 상술한 상기 기판 지지 어셈블리; 및 상기 기판 지지 어셈블리와 대향되도록 상기 공정 챔버에 설치되며, 상기 기판 지지 어셈블리를 향해 처리 가스를 분사하는 가스 분사부;를 포함한다.A substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention includes a process chamber; the above-described substrate support assembly installed in the process chamber; and a gas injection unit installed in the process chamber to face the substrate support assembly and configured to inject a processing gas toward the substrate support assembly.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리 및 기판 처리 장치에 따르면, 지지부 몸체의 회전을 정지하지 않고 기판 자전 회전 이 가능하게 되어 생산성이 높아질 수 있다.According to the substrate support assembly and the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention made as described above, the rotation of the substrate is possible without stopping the rotation of the support body, so that productivity can be increased.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리의 안착 플레이트를 보여주는 배면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리의 샤프트를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리에서 회전 가스가 흐르는 유로의 구성을 개요적으로 도해하는 단면도이다.
도 5는 도 4의 Z1 영역을 확대하여 도해하는 확대 단면도이다.
도 6은 도 4의 Z2 영역을 확대하여 도해하는 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리에서 제 1 스토퍼 부재와 제 2 스토퍼 부재의 위치관계를 개요적으로 도해하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 기판 지지 어셈블리의 하나의 홈부를 보여주는 부분 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실험예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판 상에 증착한 박막의 두께 및 균일도를 나타낸 결과이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실험예에 따른 기판 처리 장치에서 기판을 회전하는 공정의 순서도이다. 1 is a perspective view schematically illustrating a substrate support assembly according to an embodiment of the present invention.
2 is a rear view illustrating a seating plate of a substrate support assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic perspective view showing a shaft of a substrate support assembly according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a flow path through which a rotating gas flows in a substrate support assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged cross-sectional view illustrating an enlarged area Z1 of FIG. 4 .
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating an enlarged area Z2 of FIG. 4 .
7 is a diagram schematically illustrating a positional relationship between a first stopper member and a second stopper member in a substrate support assembly according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view schematically illustrating a substrate support assembly according to another embodiment of the present invention.
9 is a partial plan view showing one groove portion of the substrate support assembly of FIG. 8 ;
10 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment.
11 is a result showing the thickness and uniformity of a thin film deposited on a substrate using the substrate processing apparatus according to the first experimental example of the present invention.
12 is a flowchart of a process of rotating a substrate in a substrate processing apparatus according to a second experimental example of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.
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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically illustrating ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the illustrated shape can be envisaged, for example depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the spirit of the present invention should not be construed as limited to the specific shape of the region shown in the present specification, but should include, for example, changes in shape caused by manufacturing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리의 안착 플레이트를 보여주는 배면도이다.1 is a perspective view schematically showing a substrate support assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a rear view showing a mounting plate of the substrate support assembly according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 기판 지지 어셈블리(100)는 지지부 몸체(110) 및 안착 플레이트(130)를 포함할 수 있다. 지지부 몸체(110)는 서셉터 플레이트로 명명될 수 있으며, 안착 플레이트(130)는 새틀라이트(Satellite)로 명명될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
지지부 몸체(110)는 기판(S)이 안착되는 위치에 대응하는 적어도 하나의 홈부(120)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 홈부(120)는 지지부 몸체(110)에 포켓홈 형상으로 제공될 수 있다. 다수의 기판(S)들을 한 번에 처리하기 위하여, 홈부(120)는 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 홈부(120)들이 지지부 몸체(110) 상면에 원주 방향을 따라서 일정 거리 이격되게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 홈부(120)들은 지지부 몸체(110)의 회전축을 중심으로 방사상으로 등각 배치될 수 있다.The
지지부 몸체(110)에는 홈부(120)로 연결되는 복수의 가스 유동 라인들(112, 114, 116)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 가스 유동 라인들(112, 114, 116)을 통해서 홈부(120)로 소정의 작동 가스, 에컨대 기판(S)을 부유시키기 위한 부유 가스, 기판(S)을 회전시키기 위한 회전 가스를 공급할 수 있다. 부유 가스와 회전 가스는 가스 유동 라인들(112, 114, 116)을 통해서 서로 분리되어 홈부(120)를 통해서 안착 플레이트(130)로 공급될 수 있다.A plurality of
예를 들어, 가스 유동 라인들(112, 114, 116)은 복수의 부유 가스 유동 라인(112)들, 복수의 회전 가스 유동 라인들(114, 116)을 포함할 수 있다. 부유 가스 유동 라인(112)들은 홈부(120)로 부유 가스를 공급하고, 회전 가스 유동 라인들(114, 116)은 홈부(120)로 회전 가스를 공급할 수 있다.For example, the
보다 구체적으로 보면, 부유 가스 유동 라인(112)들은 홈부(120)들로 각각 연결되고, 회전 가스 유동 라인들(114, 116)은 홈부(120)들로 각각 연결될 수 있다.More specifically, the floating
각 홈부(120)에는 기판(S)을 시계 방향으로 회전하도록 회전 가스를 공급하는 제 1 가스 유로인 회전 가스 유동 라인(116)과 회전 가스 유동 라인(116)에 연결된 제 1 분사홀(126), 기판(S)을 반시계 방향으로 회전하도록 회전 가스를 공급하는 제 2 가스 유로인 회전 가스 유동 라인(114)과 회전 가스 유동 라인(114)에 연결된 제 2 분사홀(124), 기판(S)을 부유하도록 부유 가스를 공급하는 제 3 가스 유로인 부유 가스 유동 라인(112)과 부유 가스 유동 라인(112)에 연결된 제 3 분사홀(122)이 형성될 수 있다. In each
제 1 분사홀(126)은 회전 정방향으로 회전 가스를 공급하도록 경사지게 형성되고, 제 2 분사홀(126)은 회전 역방향으로 회전 가스를 공급하도록 경사지게 형성될 수 있다. 나아가, 제 3 분사홀(122)은 부유 가스가 수직 상방으로 공급되도록 적어도 토출 부분(A)이 홈부(120)에 대해서 수직 방향으로 신장되도록 형성될 수 있다.The
안착 플레이트(130)는 홈부(120)에 배치될 수 있다. 안착 플레이트(130)의 상면 상에 기판(S)이 안착될 수 있다. 예를 들어, 복수의 안착 플레이트(130)들은 복수의 홈부(120)들에 각각 배치될 수 있고, 이 경우 안착 플레이트(130)들의 수는 홈부(120)들의 수와 동일할 수 있다.The
안착 플레이트(130)는 홈부(120)로부터 부유 가스를 공급받아 홈부(120)로부터 부유될 수 있다. 나아가, 홈부(120)로부터 회전 정방향 또는 회전 역방향으로 공급되는 회전 가스에 의해서 안착 플레이트(130)는 지지부 몸체(110)에 대해서 상대적으로 회전할 수 있으며, 이에 의하여, 기판(S)을 지지부 몸체(110)에 대해서 상대적으로 회전시킬 수 있다. 이러한 회전은 지지부 몸체(110)에 대한 상대적인 회전이기 때문에, 자전으로 부를 수 있다. The
예를 들어, 회전 정방향은 안착 플레이트(130)가 시계 방향으로 회전되는 방향을 지칭하고, 회전 역방향은 안착 플레이트(130)가 반시계 방향으로 회전되는 방향을 지칭할 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 회전 정방향과 회전 역방향은 안착 플레이트(130)의 위치에 따라서 원주의 접선을 따라서 서로 반대 방향이 될 수 있다.For example, a forward rotation direction may refer to a direction in which the
일부 실시예에서, 도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 안착 플레이트(130)는 공급되는 회전 가스로부터 회전력을 전달받기 용이하도록 하면에 동력 전달 패턴(134)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동력 전달 패턴(134)은 안착 플레이트(130)의 배면의 가장자리를 따라 배치되는 복수의 홈들로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 동력 전달 패턴(134)은 서로 다른 방향에서 공급되는 회전 가스로부터 회전력을 전달받도록 대칭적인 형상을 갖는 홈 패턴으로 형성될 수 있고, 예컨대 원형 그루브 패턴으로 형성될 수 있다. 화살표(AG)는 회전 가스의 토출 방향을 지시한다. In some embodiments, as shown in FIGS. 2, 5 and 6 , the
나아가, 지지부 몸체(110)에는 홈부(120)의 중심부에 위치 고정 돌기(121)가 형성되고, 안착 플레이트(130)에는 그 하면에 위치 고정 돌기(121)의 적어도 일부분이 삽입되는 돌기 홈부(미도시)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 안착 플레이트(130)의 위치가 위치 고정 돌기(121)에 의해서 가이드 될 수 있고, 안착 플레이트(130)의 회전 운동이 안정적으로 이루어질 수 있다.Furthermore, the
부가적으로, 샤프트(160)가 지지부 몸체(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, 지지부 몸체(110)도 회전되거나 상하 이동될 수 있다.Additionally, the
이하에서는 샤프트(160)의 구조에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the structure of the
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 지지 어셈블리들의 샤프트(160)를 보여주는 개략적인 사시도이다.3 is a schematic perspective view showing a
도 1 및 도 3을 참조하면, 샤프트(160)에는 부유 가스, 회전 가스가 이동되는 복수의 가스 공급 라인들(162, 164)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 가스 공급 라인들(162, 164)은 부유 가스 유동 라인(112)들에 공통으로 연결된 부유 가스 공급 라인(162), 회전 가스 유동 라인들(114, 116)에 연결된 복수의 회전 가스 공급 라인(164)들을 포함할 수 있다.1 and 3 , a plurality of
보다 구체적으로 보면, 부유 가스 공급 라인(162)은 샤프트(160)의 하면으로부터 상면까지 관통되어 부유 가스 유동 라인(112)들에 공통으로 연결되고, 회전 가스 공급 라인(164)들은 샤프트(160)의 측벽으로부터 샤프트(160)의 상면까지 관통되어 회전 가스 유동 라인들(114, 116)에 각각 연결될 수 있다.More specifically, the floating
예를 들어, 부유 가스를 공급하기 위한 부유 가스 공급 라인(162)은 하나의 라인으로 복수의 홈부(120)들에 공통으로 연결될 수 있고, 따라서 샤프트(160)의 축을 따라서 하나의 라인으로 이동될 수 있다.For example, the floating
회전 가스를 공급하기 위한 회전 가스 공급 라인(164)들은 홈부(120)들에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 회전 가스 공급 라인(164)들은 샤프트(160)의 측벽에서 서로 다른 위치에서 샤프트(160)의 상면으로 신장되도록 형성될 수 있다.The rotating
보다 구체적으로 보면, 샤프트(160)의 측벽에는 복수의 링홈부(163)들이 형성될 수 있고, 회전 가스 공급 라인(164)들은 링홈부(163)들로부터 샤프트(160)의 상면으로 신장될 수 있다. 회전 가스는 이러한 링홈부(163)들에서 공급되어, 회전 가스 공급 라인(164)들을 통해서 회전 가스 유동 라인들(114, 116)에 공급될 수 있다. 링홈부들(163)은 자성 유체를 이용하여 실링될 수 있고, 따라서 샤프트(160)가 회전되더라도 실링이 유지되면서 회전 가스가 회전 가스 공급 라인(164)들로 공급될 수 있다.More specifically, a plurality of
한편, 이 실시예의 변형된 예에서, 부유 가스를 공급하기 위한 부유 가스 공급 라인(162)이 복수개로 형성되어 홈부(120)들에 각각 연결되도록 변형될 수도 있다. 이 실시예의 다른 변형된 예에서, 회전 가스 공급 라인(164)들이 샤프트(160)의 하면에서 상면을 관통하도록 형성될 수도 있다.Meanwhile, in a modified example of this embodiment, a plurality of floating
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리(100)에서는, 기판(S) 상에 박막을 증착하거나 박막을 식각하는 등의 공정이 진행되는 과정에서 기판(S)이 공정 가스에 노출되는 동안, 기판(S)이 안착된 안착 플레이트(130)는 자전하지 않고 지지부 몸체(110)만 회전할 수 있다. 즉, 기판(S)이 공정 가스에 노출되는 동안, 기판(S)이 안착된 안착 플레이트(130)는 자전하지 않고 지지부 몸체(110)의 회전에 의하여 공전만 이루어지는 회전 운동을 할 수 있다. In the
이 경우, 기판(S) 상의 특정 영역의 두께 및 산포가 열화될 수 있는바, 공정 내 특정 단계(step)에서 지정한 각도로 기판(S)이 안착된 안착 플레이트(130)를 회전(자전)한 후 후속 공정을 수행하는 것이 필요할 수 있다. 그러나, 기판(S)이 안착된 안착 플레이트(130)를 회전(자전)하기 전에 지지부 몸체(110)의 회전(공전)을 정지하고 가스 유동을 정지하는 과정을 먼저 선행해야 하며, 기판(S)이 안착된 안착 플레이트(130)를 회전(자전)한 후에는 지지부 몸체(110)의 회전(공전)을 재개하고 가스 유동을 재개하고 안정화시키는 단계가 수반되어야 하므로 공정 시간이 현저하게 증가하고 생산성이 낮아지는 문제점이 발생한다. In this case, since the thickness and distribution of a specific area on the substrate S may be deteriorated, the mounting
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리(100)는 지지부 몸체(110)의 회전(공전)을 정지하지 않으면서 기판(S)이 안착된 안착 플레이트(130)의 회전(자전)을 효과적이고 간단하게 구현하는 구성을 제공한다. In order to solve this problem, the
도 1 내지 도 6과 함께 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리(100)는 안착 플레이트(130)를 정해진 각도로 자전 유지되도록, 안착 플레이트(130)의 둘레부 하면에 상호 대향하도록 구비되는 적어도 2개 이상의 제 1 스토퍼 부재(135)와 홈부(120) 상면에 구비되어 상기 제 1 스토퍼 부재(135)가 걸리도록 돌출 형성되는 적어도 2개 이상의 제 2 스토퍼 부재(125)를 포함한다. Referring to FIG. 7 together with FIGS. 1 to 6 , in the
안착 플레이트(130)가 정해진 각도를 따라 자전 유지되려면 제 1 스토퍼 부재(135)가 적어도 2개 이상으로 구성되어야 하며, 이에 따라 제 2 스토퍼 부재(125)도 제 1 스토퍼 부재(135)에 각각 대응되는 개수로 구성되어야 한다. In order for the
예를 들어, 안착 플레이트(130)의 둘레부 하면에 구비되는 한 쌍의 제 1 스토퍼 부재(135)는 안착 플레이트(130)의 중심을 기준으로 서로 마주보는 방향에 배치될 수 있으며, 홈부(120) 상면의 둘레부 상면에 구비되는 한 쌍의 제 2 스토퍼 부재(125)는 홈부(120)의 중심을 기준으로 서로 마주보는 방향에 배치될 수 있다. For example, the pair of
즉, 안착 플레이트(130)의 둘레부 하면에 구비되되 서로 대향하는 위치에 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)와 상기 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)로부터 원주 방향으로 이격 배치되는 제 1-2 스토퍼 부재(135_2)로 구성되는 제 1 스토퍼 부재(135)와 홈부(120) 상면의 둘레부 상면에 구비되되 서로 대향하는 위치에 제 2-1 스토퍼 부재(125_1)와 상기 제 2-1 스토퍼 부재(125_1)로부터 원주 방향으로 이격 배치되는 제 2-2 스토퍼 부재(125_2)로 구성되는 제 2 스토퍼 부재(125)가 제공될 수 있다. 이 경우, 최초 위치를 잡기 위한 제 1-1 스토퍼 부재(135_1), 소정 각도로 안착 플레이트가 자전되도록 제 1-2 스토퍼 부재(135_2)가 구비되어야 원하는 각도로 이동할 수 있다. 만약, 제 1 스토퍼 부재(135) 및 제 2 스토퍼 부재(125)가 각각 단수로 제공된다면 원하는 각도로 회전하지 못하고 회전 결과 원위치로 복귀하는 문제가 발생할 수 있다. That is, the 1-1 stopper member 135_1 and the 1-1 stopper member 135_1 are provided on the lower surface of the periphery of the
한편, 상기 제 1-1 스토퍼 부재(135_1), 상기 제 1-2 스토퍼 부재(135_2), 상기 제 2-1 스토퍼 부재(125_1) 및 상기 제 2-2 스토퍼 부재(125_2)는 상기 안착 플레이트가 정해진 각도로 회전되도록 상호 대응되는 위치에 탈착 가능하도록 결합될 수 있다. 또는, 이와 달리, 상기 제 1-1 스토퍼 부재(135_1), 상기 제 1-2 스토퍼 부재(135_2)는 부재는 안착 플레이트가 정해진 각도로 회전되도록 상호 대응되는 위치에 안착 플레이트와 일체로 형성될 수 있으며, 상기 제 2-1 스토퍼 부재(125_1) 및 상기 제 2-2 스토퍼 부재(125_2)는 부재는 안착 플레이트가 정해진 각도로 회전되도록 상호 대응되는 위치에 홈부 상면과 일체로 형성될 수 있다. Meanwhile, the 1-1 stopper member 135_1 , the 1-2 stopper member 135_2 , the 2-1 th stopper member 125_1 , and the 2-2 th stopper member 125_2 include the seating plate It may be detachably coupled to positions corresponding to each other so as to be rotated at a predetermined angle. Alternatively, the 1-1 stopper member 135_1 and the 1-2 stopper member 135_2 may be integrally formed with a seating plate at positions corresponding to each other so that the seating plate rotates at a predetermined angle. In addition, the 2-1 th stopper member 125_1 and the 2-2 th stopper member 125_2 may be integrally formed with the upper surface of the groove at positions corresponding to each other so that the seating plate is rotated at a predetermined angle.
도 1 내지 도 6과 함께 도 7의 (a)를 참조하면, 부유 가스 유동 라인(112)과 부유 가스 유동 라인(112)에 연결된 제 3 분사홀(122)을 통하여 공급된 부유 가스에 의하여 안착 플레이트(130)가 부유한 상태에서 회전 가스 유동 라인(114)과 회전 가스 유동 라인(114)에 연결된 제 2 분사홀(124)을 통하여 공급된 회전 가스에 의하여 안착 플레이트(130)가 반시계 방향으로 회전한다. Referring to FIG. 7A together with FIGS. 1 to 6 , the floating
이러한 부유 가스 및 회전 가스의 공급 상태가 계속되면서 안착 플레이트(130)는 반시계 방향으로 계속 회전하다가, 안착 플레이트(130)의 둘레부 하면에 구비되는 한 쌍의 제 1 스토퍼 부재(135) 중의 적어도 어느 하나가 홈부(120) 상면의 둘레부 상면에 구비되는 한 쌍의 제 2 스토퍼 부재(125) 중의 적어도 어느 하나에 걸리면서 상기 반시계 방향의 회전은 멈추게 된다. 도 7의 (a)에 도시된 구성은 상기 반시계 방향의 회전이 더 이상 진행되지 않고 멈추게 된 최종 상태를 나타낸다. 예를 들어, 제 1 스토퍼 부재(135)는 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)와 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)로부터 원주 방향으로 이격 배치되는 제 1-2 스토퍼 부재(135_2)를 포함하고, 제 2 스토퍼 부재(125)는 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)에 대응되는 제 2-1 스토퍼 부재(125_1)와 제 2-1 스토퍼 부재(125_1)로부터 원주 방향으로 이격 배치되며 제 1-2 스토퍼 부재(135_2)에 대응되는 제 2-2 스토퍼 부재(125_2)를 포함할 수 있다.While the supply state of the floating gas and the rotating gas continues, the
도 1 내지 도 6과 함께 도 7의 (b)를 참조하면, 부유 가스 유동 라인(112)과 부유 가스 유동 라인(112)에 연결된 제 3 분사홀(122)을 통하여 공급된 부유 가스에 의하여 안착 플레이트(130)가 부유한 상태에서 회전 가스 유동 라인(116)과 회전 가스 유동 라인(116)에 연결된 제 1 분사홀(126)을 통하여 공급된 회전 가스에 의하여 안착 플레이트(130)가 도 7의 (a)에 도시된 구성에서 시계 방향으로 회전한다. Referring to FIG. 7B together with FIGS. 1 to 6 , the floating
이러한 부유 가스 및 회전 가스의 공급 상태가 계속되면서 안착 플레이트(130)가 시계 방향으로 계속 회전하다가, 안착 플레이트(130)의 둘레부 하면에 구비되는 한 쌍의 제 1 스토퍼 부재(135) 중의 적어도 어느 하나가 홈부(120) 상면의 둘레부 상면에 구비되는 한 쌍의 제 2 스토퍼 부재(125) 중의 적어도 어느 하나에 걸리면서 상기 시계 방향의 회전은 멈추게 된다. 도 7의 (b)에 도시된 구성은 상기 시계 방향의 회전이 더 이상 진행되지 않고 멈추게 된 최종 상태를 나타낸다. 예를 들어, 제 1 스토퍼 부재(135)는 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)와 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)로부터 원주 방향으로 이격 배치되는 제 1-2 스토퍼 부재(135_2)를 포함하고, 제 2 스토퍼 부재(125)는 제 1-2 스토퍼 부재(135_2)에 대응되는 제 2-1 스토퍼 부재(125_1)와 제 2-1 스토퍼 부재(125_1)로부터 원주 방향으로 이격 배치되며 제 1-1 스토퍼 부재(135_1)에 대응되는 제 2-2 스토퍼 부재(125_2)를 포함할 수 있다.While the supply state of the floating gas and the rotating gas continues, the
상술한 구성을 구비하는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리는, 예를 들어, 원자층 증착 공정에 적용될 수 있다. 원자층 증착 공정은 소스가스를 기판 상에 공급하여 기판 상에 소스가스의 적어도 일부가 흡착하는 단계; 상기 기판 상에 잔류하는 소스가스를 퍼지하는 단계; 소스가스가 흡착된 상기 기판 상에 반응가스를 공급하여 단위증착막을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 잔류하는 반응가스를 퍼지하는 단계;를 포함하는 단위사이클을 복수회 반복하여 수행될 수 있다.The substrate support assembly according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration may be applied to, for example, an atomic layer deposition process. The atomic layer deposition process includes the steps of supplying a source gas onto a substrate so that at least a portion of the source gas is adsorbed on the substrate; purging the source gas remaining on the substrate; forming a unit deposition film by supplying a reaction gas on the substrate on which the source gas is adsorbed; A unit cycle including purging the reaction gas remaining on the substrate may be repeated a plurality of times.
예컨대, 상기 단위사이클을 60회 반복하여 증착막을 구현하는 경우, 기판이 안착된 안착 플레이트(130)의 위치를 도 7의 (a)에 도시된 위치로 구현한 후, 상기 단위사이클을 30회 반복하여 제 1 단위증착막을 형성한다. 계속하여, 기판이 안착된 안착 플레이트(130)의 위치를 도 7의 (b)에 도시된 위치로 이동하여 기판의 위상(phase)을 180도 변경한 후, 상기 단위사이클을 30회 반복하여 상기 제 1 단위증착막 상에 제 2 단위증착막을 형성한다. For example, when the deposition film is implemented by repeating the unit cycle 60 times, the position of the
상기 단위사이클을 수행하는 단계 및 기판의 위상을 변경하기 위하여 안착 플레이트(130)를 회전시키는 단계에서 지지부 몸체(110)의 회전은 중단되지 않고 계속 유지된다. 다만, 상기 단위사이클을 수행하는 단계에서 안착 플레이트(130)는 회전하지 않을 수 있다.In the step of performing the unit cycle and the step of rotating the mounting
부유 가스 유동 라인(112)과 부유 가스 유동 라인(112)에 연결된 제 3 분사홀(122)을 통하여 부유 가스를 공급하는 단계는, 기판의 위상을 변경하기 위하여 안착 플레이트(130)를 회전시키는 단계에서 수행되어야 하지만, 상기 단위사이클을 수행하는 단계에서는 수행될 수 있거나 또는 수행되지 않을 수도 있다. The step of supplying the floating gas through the floating
회전 가스 유동 라인들(114, 116)과 회전 가스 유동 라인들(114, 116)에 연결된 분사홀(124, 126)을 통하여 회전 가스를 공급하는 단계는, 기판의 위상을 변경하기 위하여 안착 플레이트(130)를 회전시키는 단계에서 수행되어야 하지만, 상기 단위사이클을 수행하는 단계에서는 수행될 수 있거나 또는 수행되지 않을 수도 있다.The step of supplying the rotating gas through the rotating
기판이 안착된 안착 플레이트(130)의 상태를 도 7의 (a)와 도 7의 (b)에 도시된 상태에 대응하도록 서로 교번하면서 공정을 반복하여 수행하는 경우, 기판 상의 특정 영역의 두께 및 산포를 개선할 수 있다. 이를 위하여 공정 내 특정 단계에서 지정한 각도로 기판의 회전이 가능하게 되며, 기판 회전을 진행하는 과정에서 지지부 몸체의 회전을 정지할 필요가 없으므로 높은 생산성을 확보할 수 있게 된다. When the process is repeatedly performed while alternating the state of the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 지지 어셈블리를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 9는 도 8의 기판 지지 어셈블리의 하나의 홈부를 보여주는 부분 평면도이다.8 is a perspective view schematically illustrating a substrate support assembly according to another embodiment of the present invention. 9 is a partial plan view showing one groove portion of the substrate support assembly of FIG. 8 ;
도 8 및 도 9를 참조하면, 기판 지지 어셈블리(100a)는 적어도 하나의 가스 분배판(140)을 포함할 수 있다. 가스 분배판(140)은 부유 가스 및 회전 가스를 분배하여 안착 플레이트(130)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 가스 분배판(140)은 홈부(120) 상에 결합될 수 있고, 예컨대 나사 등의 고정 장치를 이용하여 홈부(120) 상에 체결될 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 복수의 가스 분배판(140)들이 홈부(120)들에 각각 결합될 수 있다. 가스 분배판(140)의 직경은 홈부(120)의 직경보다 작으며, 상기 직경의 차이에 해당하는 영역에 한 쌍의 제 1 스토퍼 부재(135)와 한 쌍의 제 2 스토퍼 부재(125)가 배치될 수 있다. 8 and 9 , the
나아가, 가스 분배판(140)은 홈부(120) 및 안착 플레이트(130) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 가스 분배판(140)은 홈부(120) 상에 고정되고, 안착 플레이트(130)는 가스 분배판(140) 상에 안착될 수 있다. Furthermore, the
가스 분배판(140)에는 부유 가스를 공급하기 위한 적어도 하나의 부유 가스홀(142), 회전 가스를 제공하도록 회전 정방향 또는 회전 역방향으로 경사지게 형성된 회전 가스홀(144, 146)을 포함할 수 있다. 부유 가스홀(142)은 안착 플레이트(130)를 균형있게 부유시키도록 복수개가 안착 플레이트(130)의 원주 방향을 따라서 배치될 수 있다. 회전 가스홀(144, 146)은 복수개로 형성될 수 있다.The
가스 분배판(140)의 배면에는 부유 가스와 회전 가스를 분배하기 위한 분배 유로들이 형성될 수 있다. 이러한 분배 유로들의 일단은 홈부(120)의 가스 유동 라인들(112, 114, 116)에 연결되어 부유 가스 및 회전 가스를 공급받고, 타단은 부유 가스홀(142) 및 회전 가스홀(144, 146)에 연결되어 부유 가스 및 회전 가스를 안착 플레이트(130) 방향으로 토출할 수 있다.Distribution passages for distributing the floating gas and the rotating gas may be formed on the rear surface of the
기판 지지 어셈블리(100a)에 따르면, 가스 분배판(140)에 부유 가스홀(142), 회전 가스홀(144, 146)을 형성하면서 방향성을 만들 수 있어서, 지지부 몸체(110) 내 가스 유동 라인들(112, 114, 116)의 구조를 단순화시킬 수 있다.According to the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)를 보여주는 단면도이다.10 is a cross-sectional view illustrating a
도 10을 참조하면, 기판 처리 장치(200)는 공정 챔버(210), 기판 지지 어셈블리(100), 가스 분사부(220) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
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. The
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.The
도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한, 기판 지지 어셈블리(100)는 공정 챔버(210)에 승하강 및/또는 회전 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지 어셈블리(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.The
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 어셈블리(100)에 대항되도록 공정 챔버(210)에 설치되어, 기판 지지 어셈블리(100)를 향해 처리 가스를 분사할 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 가스 분사부(220)는 기판 지지 어셈블리(100) 상에 안착된 기판(S)에 처리 가스를 분사하도록 공정 챔버(210)의 상부에 지지부 몸체(110)에 대항되게 설치될 수 있다.The
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.The
제어부(300)는 샤프트(160)에 연결된 지지부 몸체(110)의 상하 운동과 회전 운동, 안착 플레이트(130)의 회전 운동을 제어하고, 가스 분사부(220)의 가스 공급 종류, 유량 및 시간 등을 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(300)는 가스 공급 라인들(112, 114, 116, 162, 164)을 통하여 공급되는 부유 가스 및/또는 회전 가스의 유량, 시간 등을 조절하기 위하여 다양한 밸브(미도시)들을 제어할 수 있다. The
이 실시예의 변형된 예에서, 기판 처리 장치(200)에 있어서, 기판 지지 어셈블리(100)는 도 8의 기판 지지 어셈블리(100a)로 대체될 수 있다.In a modified example of this embodiment, in the
기판 처리 장치(200)는 기판(S) 상에 박막을 식각하기 위한 박막 식각 장치또는 기판(S) 상에 박막을 형성하기 위한 박막 증착 장치로 이용될 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(200)는 화학기상증착(chemical vapor deposition, CVD) 또는 원자층증착(atomic layer deposition, ALD)을 이용한 박막 증착 장치에 이용될 수 있다.The
도 11은 본 발명의 제 1 실험예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판 상에 증착한 박막의 두께 및 균일도를 나타낸 결과이다. 11 is a result showing the thickness and uniformity of a thin film deposited on a substrate using the substrate processing apparatus according to the first experimental example of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예는 박막 증착 공정에서 지지부 몸체의 회전을 정지하지 않고 안착 플레이트 상에 안착된 기판 회전을 양방향 180도만큼 2회 실시한 경우이고, 본 발명의 비교예는 안착 플레이트 상에 안착된 기판 회전을 수행하지 않는 경우에 해당한다. 11, the embodiment of the present invention is a case in which the rotation of the substrate seated on the mounting plate is performed twice by 180 degrees in both directions without stopping the rotation of the support body in the thin film deposition process, and the comparative example of the present invention is This corresponds to the case where the rotation of the substrate seated on the plate is not performed.
본 발명의 비교예에 따른 기판 처리 장치에서 증착된 박막의 균일도는 2.4%임에 반하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 증착된 박막의 균일도는 1.71%로 개선됨을 확인할 수 있다. While the uniformity of the thin film deposited in the substrate processing apparatus according to the comparative example of the present invention is 2.4%, it can be seen that the uniformity of the thin film deposited in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention is improved to 1.71%.
도 12는 본 발명의 제 2 실험예에 따른 기판 처리 장치에서 기판을 회전하는 절차의 순서도이다. 12 is a flowchart of a procedure for rotating a substrate in a substrate processing apparatus according to a second experimental example of the present invention.
도 12의 (a)를 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 기판 회전 공정은 지지부 몸체의 회전을 정지하는 단계, 가스 플로우(gas flow)를 정지시키는 단계, 기판을 회전시키는 단계, 지지부 몸체의 회전을 재개하는 단계, 가스 플로우 재개 및 안정화 단계를 순차적으로 수행한 후에 후속 공정(증착 공정 또는 식각 공정)을 재개한다. Referring to Figure 12 (a), the substrate rotation process according to the comparative example of the present invention is the step of stopping the rotation of the support body, stopping the gas flow (gas flow), rotating the substrate, of the support body A subsequent process (a deposition process or an etching process) is resumed after sequentially performing the steps of resuming rotation, resuming gas flow, and stabilization.
도 12의 (b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 회전 공정은 상술한 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 장치를 이용하여 수행하는 공정으로서, 지지부 몸체의 회전을 정지하지 않고 회전을 유지한 상태에서, 가스 플로우를 정지하지 않고 퍼지 가스 플로우를 유지하면서, 회전 가스를 이용하여 기판을 회전하고 스토퍼 부재에 의하여 기판 회전을 고정하는 단계를 수행한 후에 후속 공정(증착 공정 또는 식각 공정)을 재개한다. 12 (b), the substrate rotation process according to an embodiment of the present invention is a process performed using the apparatus described with reference to FIGS. 1 to 10 described above, and the support body rotates without stopping the rotation. In a state where the gas flow is not stopped and the purge gas flow is maintained, the substrate is rotated using the rotating gas and the substrate rotation is fixed by the stopper member, followed by a subsequent process (a deposition process or an etching process) ) is resumed.
도 12의 (a)의 공정을 수행하면서 기판이 안착된 안착 플레이트를 1회전 회전하는 경우, 안착 플레이트를 회전하지 않는 경우 대비, 약 263초 증가함을 확인하였다. 이에 반하여, 도 12의 (b)의 공정을 수행하면서 기판이 안착된 안착 플레이트를 1회전 회전하는 경우, 안착 플레이트를 회전하지 않는 경우 대비, 약 30초 증가함을 확인하였다. When the seating plate on which the substrate is seated is rotated once while performing the process of FIG. 12 (a), it is confirmed that the increase is about 263 seconds compared to the case where the seating plate is not rotated. On the other hand, it was confirmed that when the seating plate on which the substrate is seated is rotated by one rotation while performing the process of FIG.
즉, 안착 플레이트의 정방향 회전을 위한 가스 유동 경로에 역방향 회전을 위한 가스 유동 경로를 추가하고 회전 방향에 따라 선택적으로 가스를 공급할 수 있는 밸브 및 가스 라인 구성을 도입하고, 지지부 몸체와 안착 플레이트에 원하는 각도로의 회전 및 정지가 가능하도록 하드 스토퍼(hard stopper)를 장착한 기판 처리 장치는 기판 1회전 적용시 증가하는 공정 시간을 단축하여 생산성이 개선됨을 확인할 수 있다. That is, a gas flow path for reverse rotation is added to the gas flow path for forward rotation of the seating plate, and a valve and gas line configuration capable of selectively supplying gas according to the rotation direction are introduced, and desired for the support body and the seating plate. It can be seen that the substrate processing apparatus equipped with a hard stopper to enable rotation and stop at an angle shortens the process time that increases when one rotation of the substrate is applied, thereby improving productivity.
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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100, 100a: 기판 지지 어셈블리
110: 지지부 몸체
120: 홈부
130: 안착 플레이트
140: 가스 분배판
160: 샤프트
200: 기판 처리 장치
210: 공정 챔버
220: 가스 분사부
300: 제어부100, 100a: substrate support assembly
110: support body
120: home
130: seating plate
140: gas distribution plate
160: shaft
200: substrate processing device
210: process chamber
220: gas injection unit
300: control unit
Claims (11)
복수의 기판들이 원주 방향으로 배치되도록 복수의 홈부가 형성되며 상기 홈부에 가스가 공급되도록 상기 홈부에 형성되는 가스 분사홀을 구비하는 지지부 몸체;
상기 홈부에 구비되며 상기 기판들이 각각 안착되는 복수의 안착 플레이트; 및
상기 안착 플레이트와 상기 홈부 중 적어도 어느 하나에 형성되어 상기 홈부에 공급되는 가스를 통해 상기 안착 플레이트를 자전시키기 위한 가스 유로; 를 포함하고,
상기 안착 플레이트를 정해진 각도로 자전 유지되도록, 상기 안착 플레이트의 둘레부 하면에 상호 대향하도록 구비되는 적어도 2개 이상의 제 1 스토퍼 부재와 상기 홈부 상면에 구비되어 상기 제 1 스토퍼 부재가 걸리도록 돌출 형성되는 적어도 2개 이상의 제 2 스토퍼 부재를 포함하는,
기판 지지 어셈블리.A substrate support assembly for orbiting and rotating a seated substrate, comprising:
a support body having a plurality of grooves formed so that a plurality of substrates are arranged in a circumferential direction and having a gas injection hole formed in the grooves so that gas is supplied to the grooves;
a plurality of seating plates provided in the groove and on which the substrates are respectively seated; and
a gas flow path formed in at least one of the seating plate and the groove portion to rotate the seating plate through the gas supplied to the groove portion; including,
At least two or more first stopper members provided to face each other on the lower surface of the periphery of the seating plate so that the seating plate is rotated at a predetermined angle and provided on the upper surface of the groove to protrude the first stopper member to be caught comprising at least two or more second stopper members,
substrate support assembly.
상기 적어도 2개 이상의 제 1 스토퍼 부재는 제 1-1 스토퍼 부재와 상기 제 1-1 스토퍼 부재로부터 원주 방향으로 이격 배치되는 제 1-2 스토퍼 부재를 포함하고, 상기 적어도 2개 이상의 제 2 스토퍼 부재는 상기 제 1-1 스토퍼 부재에 대응되는 제 2-1 스토퍼 부재와 상기 제 2-1 스토퍼 부재로부터 원주 방향으로 이격 배치되며 상기 제 1-2 스토퍼 부재에 대응되는 제 2-2 스토퍼 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
기판 지지 어셈블리.The method of claim 1,
The at least two first stopper members include a 1-1 stopper member and a first 1-2 stopper member spaced apart from the 1-1 stopper member in a circumferential direction, and the at least two or more second stopper members includes a 2-1 stopper member corresponding to the 1-1 stopper member and a 2-2 stopper member disposed circumferentially apart from the 2-1 stopper member and corresponding to the 1-2 stopper member characterized in that
substrate support assembly.
상기 제 1-1 스토퍼 부재, 상기 제 1-2 스토퍼 부재, 상기 제 2-1 스토퍼 부재 및 상기 제 2-2 스토퍼 부재는 상기 안착 플레이트가 정해진 각도로 회전되도록 상호 대응되는 위치에 탈착 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는,
기판 지지 어셈블리.3. The method of claim 2,
The 1-1 stopper member, the 1-2 stopper member, the 2-1 stopper member, and the 2-2 stopper member are detachably coupled at positions corresponding to each other so that the seating plate is rotated at a predetermined angle. characterized by being
substrate support assembly.
상기 가스 유로는 상기 안착 플레이트를 시계 방향으로 회전하도록 회전 가스를 공급하는 제 1 가스 유로; 및 상기 안착 플레이트를 반시계 방향으로 회전하도록 회전 가스를 공급하는 제 2 가스 유로;를 포함하는,
기판 지지 어셈블리.The method of claim 1,
The gas passage may include: a first gas passage supplying a rotating gas to rotate the seating plate in a clockwise direction; and a second gas flow path supplying a rotating gas to rotate the seating plate counterclockwise.
substrate support assembly.
상기 제 1 가스 유로의 말단부 및 상기 제 2 가스 유로의 말단부는 상기 홈부의 중심에서 반대 방향으로 배치된,
기판 지지 어셈블리.5. The method of claim 4,
A distal end of the first gas flow path and a distal end of the second gas flow path are disposed in opposite directions from the center of the groove portion,
substrate support assembly.
상기 가스 유로는 상기 안착 플레이트를 부유하기 위한 부유 가스를 공급하기 위한 제 3 가스 유로를 더 포함하는,
기판 지지 어셈블리.5. The method of claim 4,
The gas flow path further comprises a third gas flow path for supplying a floating gas for floating the seating plate,
substrate support assembly.
상기 안착 플레이트는 상기 회전 가스로부터 회전력을 전달받기 위한 동력 전달 패턴이 그 배면에 형성된,
기판 지지 어셈블리.5. The method of claim 4,
The seating plate has a power transmission pattern for receiving rotational force from the rotating gas is formed on its rear surface,
substrate support assembly.
상기 동력 전달 패턴은 상기 안착 플레이트의 배면의 가장자리를 따라 배치되는 복수의 홈들을 포함하는,
기판 지지 어셈블리.8. The method of claim 7,
The power transmission pattern includes a plurality of grooves disposed along the edge of the rear surface of the seating plate,
substrate support assembly.
상기 안착 플레이트가 공전될 수 있도록 상기 지지부 몸체에 결합되어 회전 가능한 샤프트를 포함하고,
상기 샤프트에는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스가 이동되는 복수의 가스 공급 라인들이 형성되는,
기판 지지 어셈블리.7. The method of claim 6,
and a rotatable shaft coupled to the support body so that the seating plate can revolve,
A plurality of gas supply lines through which the floating gas and the rotating gas are moved are formed on the shaft,
substrate support assembly.
상기 홈부 상에는 상기 홈부로부터 공급되는 상기 부유 가스 및 상기 회전 가스를 분배하여 상기 안착 플레이트로 공급하는 가스 분배판이 결합되고,
상기 가스 분배판은 상기 부유 가스를 공급하기 위한 부유 가스홀, 상기 회전 가스를 제공하도록 경사지게 형성된 회전 가스홀을 포함하는,
기판 지지 어셈블리.7. The method of claim 6,
A gas distribution plate for distributing the floating gas and the rotating gas supplied from the groove portion and supplying the floating gas to the seating plate is coupled to the groove portion,
The gas distribution plate includes a floating gas hole for supplying the floating gas, and a rotating gas hole inclined to provide the rotation gas,
substrate support assembly.
상기 공정 챔버에 설치되는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 기판 지지 어셈블리; 및
상기 기판 지지 어셈블리와 대향되도록 상기 공정 챔버에 설치되며, 상기 기판 지지 어셈블리를 향해 처리 가스를 분사하는 가스 분사부;를 포함하는,
기판 처리 장치.process chamber;
The substrate support assembly according to any one of claims 1 to 10 installed in the process chamber; and
a gas injection unit installed in the process chamber to face the substrate support assembly and configured to inject a processing gas toward the substrate support assembly;
substrate processing equipment.
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